在當時中國沒有錢的情況下,我們自己的資金去買設備規模不大可能,但是政府間就可以利用外國政府的贈款得到設備,就有一個實習的機會。
另外,合作項目也有人員培訓的項目,比買設備作用更大一些,因為你有了人就有了今后的發展。同樣,通過這些項目,外國也加強了和中國的聯系,他們想:“以后中國要想在風力發電上發展,肯定首先想到我。”
丹麥在這一點上最明顯,中國去丹麥的人非常多,丹麥政府當時也有一些援助的項目。丹麥本國是個很小的市場,他很依賴海外市場的開拓,海外市場的開拓你不能一上來就做買賣。得先打通關系,先贈送你一些設備,培訓人員。你的人熟悉后,我對你也熟悉了,互相建立這種聯系,對未來發展是有利的。
「丹麥脫穎而出」
中國最早引進的就是丹麥的風電機組。
1986年4月,航空部和山東省計委撥款建設我國第一個風電場,成功在山東榮成并網發電。選用的風機是當時比較成熟的丹麥的商品機型,3臺Vestas的55KW定槳距失速調節型機組,第一年運行發電33萬千瓦時,利用小時數為2000小時。
丹麥國土是一個半島,東西兩邊都有海,整個的風能資源都比較好。丹麥的土地私有,農民自己有地,不用征地,裝個風力發電機也不需要批。農民業余搞風力發電,自己焊個架子,葉片可能都是木頭的,發電機、齒輪箱和一些電氣設備湊起來也能發出電來。
丹麥就是這樣,一步一步,從小到大,大到后來就有了丹麥最著名的Vestas。Vestas最開始是搞農用車的,拖拉機屁股后面那個拖車。還有像Bonus,他們是做噴灌設備的,現在被西門子收購了。此外還有像NEGMicon、NordexBalke-DurrGmbh等十幾家公司,但是最后并的就只剩下Vestas這一家了。
為什么從80年代到90年代上半期,市場上基本上都是丹麥的技術,因為他的風機是失速調節型的。風力發電機要并網,發電機的頻率必須要和網的頻率接近,開始的路子像水電、火電都有一個調速器,但是風電卻不同,因為風時刻在變化著。
我們試圖用風輪變槳距的方法,就是隨著風大或風小改變風輪的空氣動力性能,從而改變后面的功率,但是怎么也調不過來。風輪有慣性、發電機也有慣性,風變大的時候,你想往下調,等你調下來后,風又變小了。
這個技術太復雜,一個是機構容易出毛病,第二怎么也趕不上,所以這種變槳距變轉速的技術當時就過不了關。
而丹麥有一種叫做定槳距,就是說葉片是固定的,不用電,沒有油缸、齒輪。而且他計算好了風大到一定程度后,葉片會失速。
領導到風電場考察有時會說,現在沒風怎么還轉呢?實際上是電網在驅動風輪轉呢。風大了,電網拖著電機阻止轉速增加,風輪的功率開始下降,空氣動力上講叫做失速,葉片的升力掉下來了。通過失速,就把電機的功率控制住,就是所謂的失速調節型。
所以大概從70年代中到90年代中,大概整整20年,市場上都是丹麥的這個技術。
后來利用電力電子的技術,開發出變速恒頻的技術,風輪的速度高了或低了,電機頻率也隨之變高或變低了,我通過變頻器保證和電網的頻率一致,在一定范圍內變轉速。后來變槳距的技術可靠性也提高了,所以就替代了失速型技術,也就是說它變成為了一個歷史階段。
為什么丹麥的風電可以成為一個產業?美國的技術能力比丹麥要強的多,而且動手也比丹麥早,政府投資也多的多,但是就是沒有搞出在市場上生存下來的機組。
美國是能源部出錢研制風力發電機組,小的機組美國能源部看不上,一開始就是兆瓦級的,美國認為自己實力強,不夠兆瓦的不夠分量。他們是這樣一種思維方式。
美國當時找的都是有實力的單位,最典型的是找的波音公司來做的,當然還有其他的公司,波音公司當時做的大概就已經是2.5兆瓦的機組了,一做就做了5臺。
但是他偏偏沒有想到,這5臺機子安裝運行沒多久主軸就發生裂紋了,連我們也覺得不可思議。按理說作為波音公司,對于這種疲勞強度什么的應該非常熟悉的,但是他應該是小看了風力發電這個技術。
風力發電表面看起來比飛機簡單的多,但是它在實際運行中的載荷要比飛機復雜的多。另外,他一開始就做大了,沒有一個從小到大、不斷地發現問題解決問題的過程。