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大事件!超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)將改寫風(fēng)電版圖

2015-12-18 09:31:54 中國網(wǎng)

風(fēng)能的利用最早出現(xiàn)在古埃及,五千年前就開始利用風(fēng)帆航行,風(fēng)能陸地應(yīng)用出現(xiàn)在三千年前,當(dāng)時主要用于碾米和提水,形式為垂直軸,中國的古代應(yīng)用主要是風(fēng)力水車,屬于水平軸。

全球風(fēng)電裝機(jī)快速增長:從1996年起,全球累計風(fēng)電裝機(jī)連續(xù)11年增速超過20%,平均增速達(dá)到28.35%。2003年以前的5年里,風(fēng)電成本下降約20%,是可再生能源技術(shù)中成本降低最快的技術(shù)之一。1997年至2006年,全球風(fēng)電裝機(jī)容量年平均增長率約為25%。至2006年底,全球風(fēng)電裝機(jī)容量約為7422萬千瓦,其中歐洲占的比率高于50%。2006年全球風(fēng)電新增裝機(jī)1519萬千瓦。目前,風(fēng)力發(fā)電量約占世界總電量的0.7%,預(yù)計到2020年風(fēng)力發(fā)電量比重可升至12%。丹麥BTM咨詢公司2005年5月所做的市場預(yù)測報告稱,1999年到2004年全球風(fēng)電平均增長率為30%,全球2005年至2009年新安裝機(jī)組容量年平均增長率為16.6%;2009年之后預(yù)計2010年至2014年的年增長率為10.4%;亮點(diǎn)主要在于美國市場和亞洲主要市場的增長。

歐盟的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)到2020年20%的能源消耗來自可再生能源,這正促使成員國家采用可再生能源發(fā)電來替代礦物燃料。未來5年,絕大部分歐盟國家將增加可再生能源投資來實(shí)現(xiàn)2020年的目標(biāo)。

在歐洲,風(fēng)電引領(lǐng)著可再生能源發(fā)電,16個國家中有13個正在開發(fā)價值3000億美元的風(fēng)電項目。

英國以1820億美元的項目價值成為歐洲風(fēng)電投資之最,并且擁有最貴的發(fā)電項目。英國大多數(shù)投資在海上風(fēng)電場。德國位居第二,風(fēng)電項目價值379億美元。相比英國最貴的項目375億美元的CrownRoundIII風(fēng)電場,德國最昂貴的項目價值27億美元。

新能源應(yīng)用是中國國家發(fā)展戰(zhàn)略之一,2014年全國的非礦物能源發(fā)電量占全國總發(fā)電量的8%,而歐洲新能源應(yīng)用先進(jìn)的國家,非礦物能源發(fā)電量最大的達(dá)到55%,為此,國家將在2020年對非礦物能源發(fā)電量的比例將達(dá)到20%,這預(yù)示著未來5年中國非礦物能源應(yīng)用將是此前應(yīng)用總量的2.5倍,新增非礦物能源發(fā)電量將超過此前總和的1.5倍。

中國風(fēng)電在經(jīng)歷了“十一五”和“十二五”初的超高速發(fā)展之后,正進(jìn)入一個調(diào)整期。“十一五”是中國風(fēng)電迅速崛起的一段時期,由政府主導(dǎo)的大規(guī)模集中開發(fā)模式,將中國推向了世界風(fēng)電裝機(jī)之冠。正是在這個時期,中國風(fēng)機(jī)制造技術(shù)全面提升,國產(chǎn)化率不斷提高,風(fēng)電的全產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟。然而,當(dāng)發(fā)展進(jìn)入到一個新的歷史階段時,這種模式也帶來了難以避免的困境:棄風(fēng)限電、風(fēng)機(jī)求大、產(chǎn)能過剩、利潤下滑、技術(shù)無突破……一系列紛至沓來的問題似乎昭示著風(fēng)電行業(yè)的寒冬已經(jīng)來臨。

國內(nèi)現(xiàn)有風(fēng)電具有的隨機(jī)性、間歇性和風(fēng)能利用局限的特點(diǎn),使其無法像其他常規(guī)電源那樣進(jìn)行調(diào)度和控制,大規(guī)模集中開發(fā)大風(fēng)電對電網(wǎng)的安全運(yùn)行會產(chǎn)生一定負(fù)面影響,同時在電源結(jié)構(gòu)配置上要留有調(diào)劑的容量。我國傳統(tǒng)的電源結(jié)構(gòu)以煤電為主,系統(tǒng)調(diào)峰手段有限,風(fēng)電的大規(guī)模集中開發(fā)使電網(wǎng)調(diào)節(jié)更為困難。而對于風(fēng)電投資人來說,或許他們寧愿風(fēng)電少一些,也不愿看到風(fēng)機(jī)閑置,盡管絞盡腦汁地減少棄風(fēng)率,有限的市場終難以承受“風(fēng)電三峽”之重。在中國的電力環(huán)境中,棄風(fēng)限電、單獨(dú)求大風(fēng)機(jī)的資源浪費(fèi)已成為“風(fēng)電三峽”的隱痛。

如何更好地在風(fēng)能利用上獲得突破,是中國風(fēng)電具有完全的知識產(chǎn)權(quán)是風(fēng)電行業(yè)有識之士所關(guān)注的最重要問題。

現(xiàn)在各地的低風(fēng)速風(fēng)電是指風(fēng)速在6-8米/秒之間,年利用小時數(shù)在2000小時以下的風(fēng)電開發(fā)項目,就目前的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,全國范圍內(nèi)可利用的低風(fēng)速資源面積約占全國風(fēng)能資源區(qū)的68%,而超低風(fēng)速是指二級風(fēng)圈和三級風(fēng)圈,是指風(fēng)速在2-6米/秒之間,超低風(fēng)速資源達(dá)到全國風(fēng)能資源的85%,且超低風(fēng)速資源接近電網(wǎng)負(fù)荷的受端地區(qū)。以前這些區(qū)域的低風(fēng)速和超低風(fēng)速風(fēng)電開發(fā),幾乎一片空白。超低風(fēng)速更由于國內(nèi)外技術(shù)沒突破,國內(nèi)外都沒有利用在2-5米/秒之間的超低風(fēng)速發(fā)電,而這個超低風(fēng)速占全國風(fēng)能資源的85%,成為了風(fēng)能利用的空白。

為突破并網(wǎng)瓶頸,在風(fēng)電發(fā)展方面,國家在“十二五”期間將改“建設(shè)大基地、融入大電網(wǎng)”的模式為“集中+分散”的方式,發(fā)展低風(fēng)速風(fēng)場,開啟超低風(fēng)速利用,并鼓勵分散接入電網(wǎng)。

隨著政策變化,眾多風(fēng)電開發(fā)商、風(fēng)機(jī)制造企業(yè)紛紛調(diào)整戰(zhàn)略,把開發(fā)低速風(fēng)電作為“十二五”時期的重要發(fā)展方向之一。此前早有分析認(rèn)為,在一、二類風(fēng)區(qū)基本瓜分完畢之后,三、四類風(fēng)區(qū)成為風(fēng)電行業(yè)新一輪投資重點(diǎn)。

我國風(fēng)能實(shí)際可利用的50%以上是三、四類風(fēng)區(qū),目前全國范圍內(nèi)可利用的低風(fēng)速資源面積約占全國風(fēng)能資源區(qū)的68%,且接近電網(wǎng)負(fù)荷中心。低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模的發(fā)展目標(biāo),也從不足10%提高到20%,在“十二五”規(guī)劃提出的1億千瓦風(fēng)電裝機(jī)目標(biāo)中,有2000萬千瓦的份額屬于低風(fēng)速風(fēng)電開發(fā)。由于超低風(fēng)速此前沒有技術(shù)和產(chǎn)品,因此所有的風(fēng)能利用中都沒有相應(yīng)的指標(biāo)和項目,成為了空白。

我國其實(shí)超低風(fēng)速的風(fēng)能利用市場巨大,就是五類風(fēng)區(qū)。即是常年風(fēng)力在2-6米/秒的地區(qū),五類風(fēng)區(qū)涵蓋了廣大的城市地區(qū)以及全國85%的土地面積。無論是城市鄉(xiāng)鎮(zhèn),都至少是五類風(fēng)區(qū),該五類風(fēng)區(qū)的風(fēng)能利用潛力最大。2-6米/秒風(fēng)速利用進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電,其潛力巨大。

蘇州云能電氣有限公司根據(jù)國內(nèi)風(fēng)能利用的情況,組成研發(fā)團(tuán)隊進(jìn)行了超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研發(fā),該公司認(rèn)為,現(xiàn)在能夠開發(fā)超低風(fēng)速風(fēng)電場,主要得益于中國自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)水平的提高和超低風(fēng)速地區(qū)的廣闊。

蘇州云能電氣有限公司通過近三年的研發(fā)和試制,超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)正式研制成功,該發(fā)電機(jī)啟動風(fēng)速為1.3M/S,有效電能利用風(fēng)速2.1M/S(經(jīng)有關(guān)部門檢測的有效實(shí)際充電風(fēng)速為2.1米/秒時有4A充電電流)。從而可以成為世界上有效發(fā)電風(fēng)速最低的超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)。同時也開啟了超低風(fēng)速利用的廣闊前景。

蘇州云能電氣有限公司的超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)品,完全是中國自主知識產(chǎn)權(quán),從所有技術(shù)和結(jié)構(gòu)上,完全擺脫了國外和現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和結(jié)構(gòu)的范疇,真正成為一種由中國本土設(shè)計、研發(fā)、制造的超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)。目前生產(chǎn)制造超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)的蘇州云風(fēng)新能源設(shè)備制造有限公司已經(jīng)成立并第一批產(chǎn)品投放市場,首批超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)為中小型的20-50KW超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī),可以滿足國內(nèi)在石油開采、城市節(jié)能改造、并網(wǎng)發(fā)電、企業(yè)離網(wǎng)供電等方面應(yīng)用。

超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)在中國的誕生,還給普通公路建設(shè)分散式電動汽車充電站、對山區(qū)和邊疆等偏遠(yuǎn)地區(qū)的離網(wǎng)供電成為了最佳資源。

蘇州云風(fēng)新能源設(shè)備制造有限公司,已經(jīng)開始利用超低風(fēng)速發(fā)電技術(shù),將建設(shè)成一個年生產(chǎn)20萬KW超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)的新能源制造基地。未來每年將使中國減少數(shù)十億噸煤炭的使用,減少二氧化碳排放更將達(dá)到百億噸。

隨著超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用,將使得三、四和五類風(fēng)能區(qū)的風(fēng)電最大利用成為可能,也將使得超低風(fēng)速風(fēng)電場具備盈利能力,從而有力推動了全國廣大地區(qū)以及城市城鎮(zhèn)超低風(fēng)速風(fēng)電場的開發(fā)。

以目前大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例,以前是70型(指風(fēng)機(jī)風(fēng)輪直徑為70米),后來逐漸增大到77型、82型、86型,直到現(xiàn)在的93型,5.6米/秒的風(fēng)速都能開發(fā)。但是哪怕不久大型風(fēng)力發(fā)電機(jī),5.1米/秒、5.2米/秒的風(fēng)速也能開發(fā)。大型風(fēng)機(jī)風(fēng)輪直徑增大后,能在更低的風(fēng)速下運(yùn)行,相應(yīng)地風(fēng)電利用小時數(shù)就能達(dá)到更高。但是建設(shè)成本也不斷提高,基礎(chǔ)建設(shè)的成本更大。

據(jù)了解,蘇州云風(fēng)新能源設(shè)備制造有限公司的第一批超低風(fēng)速發(fā)電機(jī)在風(fēng)速小于1.3米/秒時也可正常啟動發(fā)電,2.1米/秒風(fēng)速已經(jīng)可以實(shí)際有效充電,發(fā)電量在原有普通風(fēng)力發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)可增長2倍以上。我們了解到,超低風(fēng)速風(fēng)機(jī)產(chǎn)自于蘇州云能電氣有限公司,這家低調(diào)的公司在超低風(fēng)速風(fēng)機(jī)領(lǐng)域的這次技術(shù)突破,被認(rèn)為將結(jié)束占我國風(fēng)資源85%的超低風(fēng)速地區(qū)無法有效開發(fā)風(fēng)電的歷史。

據(jù)蘇州云風(fēng)新能源設(shè)備制造有限公司介紹,超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)的核心技術(shù),使用了該公司自主研發(fā)的逐級離合分級發(fā)電技術(shù),而這個技術(shù)啟發(fā)于汽車的離合器裝置,對一臺整體的風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用逐級離合,在風(fēng)速小的情況下啟用三分之一或四分之一發(fā)電荷載,當(dāng)風(fēng)力逐漸增大時,加載的發(fā)電荷載也隨之增加,從而做到了超低風(fēng)速發(fā)電到風(fēng)力較大時候的發(fā)電。該技術(shù)完全具有中國自主知識產(chǎn)權(quán),真正意義上在風(fēng)電領(lǐng)域的中國創(chuàng)造!

超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)適用于年均風(fēng)速2-6米/秒的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)能利用棄風(fēng)地區(qū),如果年平均風(fēng)速為4.5米/秒,那么每年發(fā)電7000標(biāo)準(zhǔn)小時以上,國內(nèi)的城市周邊、鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村均可以達(dá)到該發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)時間。

目前蘇州云風(fēng)新能源設(shè)備制造有限公司與之配套的專利技術(shù)包括分散式電動汽車充電站、石油開采節(jié)能改造供電、離網(wǎng)交流220V-380V供電、風(fēng)能儲能后并網(wǎng)發(fā)電四種專利產(chǎn)品。

如上圖的并網(wǎng)發(fā)電,采用了儲能后并網(wǎng),可以使風(fēng)力發(fā)電所產(chǎn)生的電能質(zhì)量比國家電網(wǎng)供電質(zhì)量更好的電源質(zhì)量,經(jīng)過查看檢測報告看到儲能后輸出的交流220V電壓和交流380V電壓偏差都只有0.5%,大大高出國家供電電源標(biāo)準(zhǔn)。

在分散式新能源汽車充電站方面,采用該技術(shù)更可以全面在國內(nèi)任何地方進(jìn)行推廣。

如下圖。

超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)供電的分散式充電站,給以后電動汽車充電站建設(shè)的離網(wǎng)供電提供了廣闊市場和利用空間,可以在縣省和鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路邊不占地即可建設(shè),在電動汽車用量不夠大情況下,可以將所發(fā)電能并網(wǎng),從而給電動汽車充電站發(fā)展以及提供城鄉(xiāng)投資提供了更大的平臺。

由于采用的是中小型超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電供電,分散式充電站投資成本將都不超過百萬元,投資小,建設(shè)周期短,對未來新能源汽車的推廣將起到實(shí)質(zhì)性的作用。

在城市城鎮(zhèn)2-3.5M/S風(fēng)速的V類二級風(fēng)區(qū),一臺20KW超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)年發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)時間超過6000小時,可以年發(fā)電6-8萬度,基本可以實(shí)現(xiàn)對城市公共用電的節(jié)能改造利用以及住宅小區(qū)公共用電自給,同時可以適用在風(fēng)景區(qū)等節(jié)能環(huán)保要求高的地區(qū)。

蘇州云風(fēng)新能源設(shè)備制造有限公司是一個新能源設(shè)備制造企業(yè),已經(jīng)全面開始對超低風(fēng)速發(fā)電機(jī)的制造以及相關(guān)部件的配套和供電設(shè)備的配套,并開始和油田的石油開采、礦山供電及分散式電動汽車充電站供電。

蘇州云能電氣有限公司也從原來的離網(wǎng)儲電和供電,現(xiàn)在已經(jīng)可以從發(fā)電、儲電、供電全面進(jìn)行風(fēng)能離網(wǎng)應(yīng)用和并網(wǎng)服務(wù)。并根據(jù)城鎮(zhèn)、油田、電動汽車充電站的特點(diǎn),研發(fā)的20KW-50KW中小型超低風(fēng)速發(fā)電機(jī)將更適合在任何地區(qū)使用。

超低風(fēng)速發(fā)電機(jī)系列適用于分散式發(fā)電,可以滿足城市、城鎮(zhèn)、山區(qū)、公路、公交汽車站、公共綠地等地方,結(jié)合風(fēng)能離網(wǎng)供電系統(tǒng)可以滿足這些地區(qū)的發(fā)電供電。

雖然目前超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)成本比較高,但是相比和普通風(fēng)機(jī)的投入產(chǎn)出比將明顯提高,同樣投入5億元進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電,則投產(chǎn)后的效益高于目前普通風(fēng)機(jī)。

由于超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)的小型化,20-50KW風(fēng)力發(fā)電機(jī)占地面積小,安裝地選擇除了對風(fēng)力情況外,安裝地選擇多樣性,為未來中國推廣應(yīng)用提供了最大可行性。并且目前逐級離合分級發(fā)電、儲能、并網(wǎng)等配套部件都已經(jīng)完善并經(jīng)過測試,隨著蘇州云風(fēng)新能源設(shè)備制造有限公司華東和華北制造基地在2016年投產(chǎn),2016-2020年必將開始影響風(fēng)能的利用范圍,并逐步在全國得到應(yīng)用。而蘇州云風(fēng)新能源設(shè)備制造有限公司年產(chǎn)5000個充電樁的投產(chǎn),更將使分散式電動汽車充電站在各地建立。

采用逐級離合分級發(fā)電的中國創(chuàng)造超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)必將改變中國和世界風(fēng)力發(fā)電版圖,并且在未來占風(fēng)力發(fā)電的半壁江山。




責(zé)任編輯: 李穎

標(biāo)簽:超低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)