我國風電技術裝備發展綜述(二)--風電技術研發

    三、 基礎研究

    我國雖然風資源豐富，但不同地域的資源條件差別很大。例如北方多高寒和沙塵暴，南方多高溫、潮濕和臺風，極端氣候條件明顯；并且還存在山地、丘陵等復雜地形。這些因素在目前引進風力發電機組時考慮并不充分。因此，應針對這些極端氣候條件和復雜地形開展基礎研究。研究內容要重點突破風電行業所面臨的共性問題，如哪些因素對風力發電機組有影響；影響的機理、程度和規律；解決方案和驗證；設計標準和檢驗，為整個風電行業提供公共支撐技術。此外，此項工作應在國家支持之下通過產、學、研、用相結合的方式來完成，企業很難獨立完成這樣的研究工作，即使取得某項成果，也很難成為共享資源。企業可根據基礎研究的成果進行產品轉化，或者改進、改型，形成自主研發的系列中國化機型。（未完待續）

    本期關鍵詞：定槳距風力發電機組

    定槳距風力發電機組的主要結構特點是：槳葉與輪轂的連接是固定的，即當風速變化時，槳葉的迎風角度不能隨之變化。這一特點給定槳距風力發電機組提出了兩個必須解決的問題。

    一是當風速高于風輪的設計點風速即額定風速時，槳葉必須能夠自動地將功率限制在額定值附近，因為風力發電機上所有材料的物理性能是有限度的，槳葉的這一特性被稱為自動失速性能。二是運行中的風力發電機組在突然失去電網（突甩負載）的情況下，槳葉自身必須具備制動能力，使風力發電機組能夠在大風情況下安全停機。早期的定槳距風力發電機組風輪并不具備制動能力，脫網時完全依靠安裝在低速軸或高速軸上的機械剎車裝置進行制動，這對于數十千瓦級機組來說問題不大，但對于大型風力發電機組，如果只使用機械剎車，就會對整機結構強度產生嚴重影響。為解決上述問題，槳葉制造商首先在20世紀70年代用玻璃鋼復合材料研制成功了失速性能良好的風力發電機槳葉，解決了定槳距風力發電機組在大風時的功率控制問題；20世紀80年代又將葉尖擾流器成功地應用在風力發電機組上，解決了在突減負載情況下的安全停機問題，使定槳距（失速型）風力發電機組在近20年的風能開發利用中始終占據主導地位，最新推出的兆瓦級風力發電機組仍有機型采用該項技術。