風力發電為中國創造一個光明的未來

　　近年來，中國掀起了一股風力發電投資熱潮。由于主要的國際風力發電機組制造商都在中國建廠，中國的機械制造商也正迎頭趕上，力爭在風電行業占據一席之地。明陽集團公司總部位于華南，從 1.5 MW 系統開始采用 Beckhoff 的控制技術，與Beckhoff 的行業專家們保持著通力合作的關系。

　　同時，中國已經成為全球風電場數量最多的國家。使用風能的原因不言而喻：中國人口超過了 13 億，約占全世界人口的四分之一，中國使用全球天然能源約占總資源 10 ％。煤炭是中國的主要能源，因此發電所用的燃料基本都是煤炭。由于現有的火力發電廠的二氧化碳排放量高，引起其它環境污染，嚴重破壞生態平衡。經濟高度發展的同時也帶來了巨大挑戰：中國必須建造新型、先進的清潔能源發電廠，解決由于能源消耗增長過快所帶來的問題。風力發電漸漸成為中國能源市場不可或缺的一部分，預計到 2020 裝機功率年可達到 40 GW。截止到2007 年底，已裝機功率為 6 GW，其中約有 3.3 GW 是 2007 年一年內安裝的。

　　明陽：針對國內和國際市場的風力發電機組

　　明陽電氣集團公司總部位于華南廣東省，成立于 1993 年，多年前就已活躍于風電領域。去年，公司在中國的最南部城市湛江建造了第一臺風力發電機組，額定功率達到 1.5 MW。 另外 33 臺風力發電機組也建造在即。目前，明陽的生產能力不僅能夠滿足國內市場的需求，還能部分出口：2008 年，公司預期將向美國出口 72 套系統。新的一年，明陽計劃建造一批總功率達 2000 MW 的系統，其中約一半預計要銷往美國。除了價格優勢之外，高系統性能和可靠性也是此風力發電市場新貴如此受歡迎的重要原因。

　　系統設計在德國完成

　　明陽采用了 Aerodyn Energiesysteme GmbH 成熟的設計方案，這是一家總部位于德國倫茨堡的工程咨詢公司，自二十世紀八十年代起就專注于風力發電機組的研發工作。Beckhoff 供應自動化控制系統。'基本設計已經過驗證，多年來，已在市場上獲得成功應用。'Beckhoff 項目經理兼風電部門經理 Robert Müller 在談及明陽系統的基本方案時如此說道。風力發電機組額定功率為 1.5 MW，輪轂高度和風輪直徑為 80米。明陽可提供適用于強風、微風及寒冷氣候條件下的不同機組。整個機組為變槳、變速、雙饋感應發電機組。所有這些功能都已在風電行業為人熟知并且通過市場驗證。

　　盡管如此，這仍是個富有雄心的計劃：控制系統的開發于 2006 年深秋著手進行，僅在一年之后，樣機即告建造完畢，并于 2007 年 10 月投入運行。

　　適用于極端工況的控制方案

　　風力發電領域中的自動化組件所針對的特殊工況與其它行業應用領域都不相同，需要專門的自動化知識：惡劣且多變的環境溫度及天氣情況（如風速和風向）必須得到控制，以便讓系統能夠滿足嚴格的電氣質量要求。相對于其它省份來說，位于華南的湛江風質量較高且穩定,但同時也常年受到臺風威脅。在施工期間已經經歷過兩次臺風。風力發電機組必須能夠應對 50 m/s（180 km/h）以上的風速及強降雨。南海正好位于北緯 20 度，比中歐地區的氣候還要極端。

　　'必須改造控制系統，以適應極端的工況條件。'風電專家 RobertMüller 如是說。'系統必須能夠非?？焖俚刈鞒鲰憫谠O計緊急系統時，必須考慮到冗余，而且安裝必須滿足嚴格的安全標準。'自動化系統自動響應環境參數的變更。運行狀態可本地監控，也可通過遠程數據通訊進行遠程監控。采集的數據被存儲用于歷史故障分析，例如，對系統通訊中斷進行分析。

　　基于 PC 的控制平臺為未來的發展提供開放性

　　塔筒中的控制系統為一臺裝有 TwinCAT 自動化軟件的 CX1020 嵌入式PC。模塊化的 CX 系統除標配標準接口（USB、DVI 和 Ethernet TCP/IP）以外，還選配一個 CAN 總線接口，用于與變頻器的通訊。其它連接傳感器和執行器的 I/O 站點則通過高速 EtherCAT 總線系統進行通訊。獨立的變槳系統則通過 PROFIBUS 主站總線模塊集成到 EtherCAT I/O 系統中。機艙及塔基中的安全傳感器和執行器也直接集成到 EtherCAT 系統中。因此，無需額外的安全總線系統。