风力发电传动系统现状、特点与未来发展
国内风机大型化发展的现状、趋势和挑战
国内风机大型化发展的现状、趋势和挑战目录一、内容概要 (2)1. 风机大型化的背景与意义 (2)2. 国内外风机大型化发展概况 (3)二、国内风机大型化发展现状 (4)1. 大型风机的研发与应用 (6)技术创新 (7)应用领域 (8)2. 市场规模与增长 (9)销售额与增长率 (10)主要参与者 (11)3. 政策支持与行业标准 (12)相关政策 (13)标准化进程 (14)三、国内风机大型化发展趋势 (15)1. 技术创新引领发展 (17)新型材料与制造技术 (18)智能控制与运维技术 (19)2. 市场需求驱动增长 (20)环保政策推动 (21)新兴市场的开拓 (22)3. 国际化合作与竞争 (24)出口市场 (25)国际合作项目 (27)四、国内风机大型化发展面临的挑战 (28)1. 技术难题与突破 (29)叶轮设计 (30)传动系统 (31)2. 成本控制与经济效益 (32)初始投资成本 (33)运营维护成本 (35)3. 知识产权与法规遵从 (36)专利保护 (38)行业法规 (39)五、结论与展望 (40)1. 发展现状总结 (41)2. 发展趋势预测 (41)3. 挑战与应对策略 (43)一、内容概要本文档旨在深入探讨国内风机大型化发展的现状、趋势及面临的挑战。
正文部分将首先概述风机大型化技术的发展历程，明确其在国内能源结构转型和应对能源危机中的重要地位。
通过详实的数据和案例分析，展示当前风机大型化在国内的普及程度、技术成熟度及成本效益等方面的情况。
在发展趋势方面，文档将重点关注智能化、高效能、环保等市场需求的增长，以及新材料、新工艺等技术创新对风机大型化进程的推动作用。
结合国内外政策环境、市场竞争格局等因素，深入剖析风机大型化未来可能面临的技术瓶颈、市场风险及政策挑战。
在挑战分析部分，文档将从技术创新、资金投入、人才培养、市场接受度等多个角度出发，全面揭示风机大型化发展过程中可能遇到的阻碍和困难。
浅谈我国风力发电产业的现状和市场前景
２ 目前国内外风电机组的技术状况
近年来国内许多有技术势力 的发 电设备制造厂
家如哈电、 上电、 东汽 、 江运达等在风力发电机开 浙 发方面作 了大量的工作 ， 通过技术 引进和 自主开发
加上 国内各大专业配套厂 的通力合作 ， 已能设计开 发和制造单机容量 ７０ Ｗ， ５ｋ 许可证生产 １０ｋ 的风 ５０Ｗ
维普资讯
２０．ｏ３ ０６Ｎ ．
浅谈我国风力发电产业的现状 和市场前景
浅谈 我 国风力发 电产业 的现状 和市场前景
李 贤明 张 霄 刘红雷 纪明江 山东齐鲁 电机制造有 限公 司 设计处
摘 要 ：简要介绍 了国内（ 风力发电产业 的现状 ， 外） 风力发电机组的技术要点 ， 面临的困难 和市场前景。
风力发电设 备主要 由塔架 、 电机 、 发 风轮机 、 传
动和控制系统组成。对于发 电设备制造商来说 ， 风 轮机和控制系统是更关键 的部分 ， 因为 国内技术设
计和制造发电机已经不存在太大困难。 风轮机输 出功率的表达式为 ： Ｌ＝Ｃ １２ ｐ ／
Ａ （ Ｗ）
从西北部扩展到内陆地区， 并向波罗的海沿岸发展 ，
关键词 ：风力 发电
１ 概 述
来解决沿海岛屿 、 草原和偏远山区的居 民用 电困难
问题 。
风能是清洁的可再生能源 。以前人们在风能的 利用上主要是风车用来磨面和提水 ， ２ 年来则 主 近 ｏ 要利用风能发电。特别是 近些年来 ， 世界风力发 电 发展很快 ， 可以说 是在加速发展。２０ 年全球 风力 Ｏ２ 发电总量 比上年增 加 了 ２ ％， ８ 新增 装机 ６６ ８万 ８． ｋ 总装机达到了 ３０ Ｗ， １ ０万 ｋ 而且每年 以 ３ ％的 Ｗ， ２
第七章 风力发电机组传动系统
风力发电机组 传动系统
传动系统
定义:将风轮吸收的风能以机械的方式传送到 发电机的中间装置。
一.传动链布局形式 二.传动零部件组成
传动系统
传动系统包括主轴、联轴器、齿轮箱、制动器和过载安全保护 器等。
传动链的布局形式
传统的风力发电机采用齿轮增速装置， 按主轴轴承的支撑方式风力发电机组传动 的形式可以分为“两点式”、“四点式” 、“三点式”、“主轴齿轮箱集成式”、 “直驱式”、“半直驱式”。
2）齿轮箱可靠性要求高，维护不变。 体积较大、重量大、结构相对复杂、造 价较高
传动链布局形式—直驱式
直驱式：直驱永磁风力 发电机组的发电机机轴 直接连接到风轮上，转 子的转速随风速而改变， 其交流电的频率也随之 变化，经过大功率电力 电子变流器，将频率不 定的交流电整流成直流 电，再逆变成与电网同 频率的交流电输出。
风力发电机组 偏航系统
偏航系统
风力机的偏航系统：也称为对风装置，其作用在于当风速矢量的方向变 化时，能够快速平稳地对准风向，以便风轮获得最大的风能。
小微型风力机—尾舵对风：尾翼装在尾杆上与风轮轴平行或成一定的角 度。为了避免尾流的影响，也可将尾翼上翘，装在较高的位置。
中小型风机—舵轮对风：工作原理：当风向变化时，位于风轮后面两舵 轮（其旋转平面与风轮旋转平面相垂直）旋转，并通过一套齿轮传动系 统使风轮偏转，当风轮重新对准风向后，舵轮停止转动，对风过程结束。
传动链布局形式—半直驱式
半直驱式：采用了一级行星齿轮传动 和适当增速比，把行星齿轮副与发电 机集成在一起，构成了发电机单元。
采用单级变速装置以提高发电机 转速，同时配以多级永磁同步发电机。 介于直驱和双馈之间，齿轮箱的调速 没有双馈的高，发电机也由双馈的绕 线式变为永磁同步式。
风力发电技术现状及发展趋势 许志伟
风力发电技术现状及发展趋势许志伟发表时间：2017-11-28T15:54:29.220Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：许志伟[导读] 摘要：在全球能源过度消耗的生态环境下，对新能源的研究和利用已成为世界热门的话题，风力发电是新能源发电技术中最具规模开发和商业化发展前景的发电方式，目前各国都在加大对风力发电及其相关的技术研究。
（大唐安阳发电厂河南安阳 455000）摘要：在全球能源过度消耗的生态环境下，对新能源的研究和利用已成为世界热门的话题，风力发电是新能源发电技术中最具规模开发和商业化发展前景的发电方式，目前各国都在加大对风力发电及其相关的技术研究。
全球风电行业年度市场增长率达 40%，已有一百多个国家涉足到风电行业，该行业已经成为世界能源市场的重要组成部分。
我国近几年风电产业发展势头强劲，风电新增装机的容量稳居全球前茅，因此，对风力发电的技术现状和发展趋势进行研究具有重要意义。
关键词：风力发电；技术；探讨1常用的风力发电系统目前风力发电系统常用的风力发电机主要有恒速恒频率异步发电机、变速恒频双馈异步发电机和直驱永磁同步发电机三种。
由于变速恒频系统可以适应较宽的风速范围，已经成为风力发电的主流机型，而直驱永磁同步发电机和全功率变流器组合在未来有着广阔的发展前景。
1.1 恒速恒频发电机系统恒速恒频发电机系统主要由风力机、变速箱、异步发电机以及并联电容器构成。
风轮机应用定浆失速控制可以确保发电机输出的电能电压和频率保持恒定。
由于异步发电机在输出有功功率的同时会有无功产生，因此，可以通过并联电容器提高电网的功率因数。
由于风能波动性和不稳定性的特点，恒速恒频发电机系统的风能利用率较低，能量输出波动性也比较大。
1.2 变速恒频双馈异步发电机系统双馈异步发电机是如今风力发电的主流设备，占装机总量的绝大部分。
变浆距角技术的应用，提高了风能的利用率，而且在机组紧急停止时，通过调整可以减少风能的收集，降低了机组的机械冲击，机组的使用寿命加长了。
2024年风力发电机齿轮箱市场发展现状
2024年风力发电机齿轮箱市场发展现状简介风力发电是一种清洁、可再生的能源，逐渐成为全球能源转型的重要组成部分。
而风力发电机齿轮箱作为关键组件之一，在风力发电系统中发挥着重要的作用。
本文将分析风力发电机齿轮箱市场的发展现状，并展望未来的趋势。
齿轮箱的作用风力发电机齿轮箱主要用于将风力发电机的低速旋转转化为高速旋转，以匹配发电机的额定转速。
齿轮箱不仅能够实现这种转速转换，还能承载巨大的扭矩，并通过传动轴将动力传递给发电机，最后将机械能转化为电能。
因此，齿轮箱对风力发电机的运行稳定性和效率起着至关重要的作用。
市场发展现状1. 市场规模扩大随着全球对可再生能源的需求增加，风力发电机齿轮箱市场规模不断扩大。
根据市场研究报告，预计到2025年，全球风力发电机齿轮箱市场的年复合增长率将达到X%。
2. 技术创新推动市场发展风力发电机齿轮箱市场的快速发展得益于技术的不断创新和进步。
例如，传统的机械齿轮已经逐渐被先进的直驱技术取代，提高了齿轮箱的效率和可靠性。
同时，新材料的应用和设计优化也使得齿轮箱更加轻量化和节能。
3. 行业竞争激烈随着市场需求的增长，风力发电机齿轮箱市场竞争日趋激烈。
国内外众多企业投身于齿轮箱的研发和生产，并通过不断降低成本和提高产品质量来争夺市场份额。
同时，一些新进入市场的创业公司也加入了竞争，进一步加剧了市场竞争。
4. 市场面临的挑战虽然风力发电机齿轮箱市场发展迅猛，但仍面临一些挑战。
首先，由于风力发电机齿轮箱工作环境恶劣，长期运行容易导致磨损和故障，对产品的可靠性和维修保养提出了更高要求。
其次，市场需求的变化以及技术的更新换代也对企业的创新能力和响应速度提出了挑战。
未来趋势展望1. 持续技术创新随着技术的不断成熟和进步，新材料的应用、智能化控制系统的发展以及可维修性的提升将是未来风力发电机齿轮箱市场的关键发展趋势。
企业需要不断加大对技术创新的投入，提高产品的性能和可靠性。
2. 强化供应链管理供应链管理对于风力发电机齿轮箱的生产和销售至关重要。
对风力发电的前景及技术进步的展望
对风力发电的前景及技术进步的展望发表时间：2020-12-31T13:12:41.223Z 来源：《工程管理前沿》2020年10月第29期作者：刘海勇[导读] 风能作为一种清洁、绿色的可再生能源，其技术与应用经验日趋成熟，是能源行业中最具规模化开发和商业发展前景的发电方式之一刘海勇(山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266100)摘要：风能作为一种清洁、绿色的可再生能源，其技术与应用经验日趋成熟，是能源行业中最具规模化开发和商业发展前景的发电方式之一。
本文主要对全球及我国的风力发电市场现状及存在问题进行阐述，并对风电的技术及商业趋势进行分析。
关键词：风力发电；能源现状；平准化度电成本；技术趋势；一、前言伴随着传统化石能源的日益枯竭及环境的逐步恶化，太阳能、风能、水能、地热能等可再生新能源的研发与商业运行势头强劲。
其中，风能具有储量丰富、干净无污染、风场建设周期短、运行成本低等优点，且其技术及运行经验已逐步成熟，单机容量越来越大，将是以后取代传统化石能源的主力军之一。
二、全球的能源现状截止2019年底，全球风电市场累计装机容量已达651GW，较2001年增长约26倍，年均复合增长率约20.12%。
其中海上风电累计27GW，占风电市场累计装机容量的4%左右。
仅2019年全年，全球风电市场新增总装机容量为60.4GW，其中中国新增25.7GW，约占全球增量的42.5%；全球海上风电新增5.2GW，其中中国新增1.98GW，约占全球增量的38%；1）风能与太阳能将成为未来最重要的电力供应能源随着发电经济性的提高，未来10年将迎来风电与光伏的建设高峰。
预估我国新增光伏装机容量约80-160GW/年，新增风电装机容量约70-140GW/年。
到2050年，风能和太阳能成为绝对的主力发电能源。
下图为机构预估的全球及中国的2050年发电能源构成；图01：2050年全球能源构成_据IRENA《全球能源转型路线图2050》预测图02：2050年中国能源构成_据《中国可再生能源展望2018》预测目前，全球风力发电市场已形成欧、亚、北美齐头并进的格局，预计未来数年里，亚洲市场尤其是中国的成长性将最为强劲。
风力发电的发展历史、现状及趋势综述
CAIXUN 财讯－105－风力发电的发展历史、现状及趋势综述□ 西华大学西华学院 刘峻豪 / 文随着全球科技技术爆发式提升，作为主要能源提供的化石能源日渐枯竭，源。
现主要发展的替代能源即新能源主本文主要探究风力发电的发展历史、现本不会破坏环境，是稳定、安全的能源。
发电技术。
风能 风力发电 控制技术 电力系统风能利用历史（1）世界风能利用历史数千年前就出现了利用风能带动帆航行的船。
后又制造出一种风力机，可以利用风能来碾米和提水。
虽然人类利用风能在历史上很早就出现，但是风力发电技术发展却只有不到两百年的历史。
19世纪80年代末期，第一台的风力发电机由美国制造成功，但仅有12kw 的功率。
1939年至1945年期间，丹麦首次投入使用少叶片风力发电机。
19世纪50年代初期，丹麦制造出第一台交流风力发电机。
1930年至1960年，丹麦、美国等欧美国家开始研发更大功率的风力发电机。
20世纪80年代，已出现630kW 的风力发电机，国际技术已攻破风力发电技术瓶颈，大幅降低风力发电成本。
1990年，新一代风力发电机的雏形已形成。
（2）我国风力发电历史上个世纪90年以来，大型风力机开始在我国推广应用，取得了可喜的成就。
截止2000年底，全国建成风电场27个，分布在10余个省区，安装机组800余台，最大容量为1300千瓦，总装机容量为400兆瓦，1996年至2001年风电装机容量的平均年增长率为16%，我国已跻身风力发电行业快速发展的国家行列。
2016年中国风电新增装机量2337万千瓦，累计装机量达到1.69亿千瓦，其中海上风电新增装机59万千瓦，累积装机容量为163万千瓦。
目前发达欧美国家大功率风力发电机制造水平远远领先我国。
在第八、九个五年计划期间，风力发电得到国家重视，被列入重点科研项目，取得了一些突破性成就。
在1980年至1990年，我国尝试研制过变桨距调节风力发电机，由于当时我国机械控制水平较低，研发的机组可靠性差，没有形成产业化，此技术并未发展起来。
风力发电系统的可靠性分析与改善
风力发电系统的可靠性分析与改善引言能源是人类社会发展的重要动力源，而可再生能源因其清洁、可持续的特点备受关注。
在可再生能源中，风力发电因其丰富的资源和较低的污染排放成为热门选择。
然而，与传统能源相比，风力发电系统的可靠性仍存在一些挑战。
本文将分析风力发电系统的可靠性问题，并提出改善策略，以确保风力发电系统的稳定运行。
一、风力发电系统的可靠性问题1. 设备故障风力发电系统中的多个组成部分，如风轮、发电机、传动系统等，都可能发生故障。
其中，风轮结构复杂、容易受到恶劣气候条件的影响，容易出现疲劳破坏；发电机的转子绝缘老化、轴承失效等问题也是常见的故障类型。
这些故障会导致系统停产时间的增加，降低系统可靠性。
2. 风速不稳定性风速的不稳定性是影响风力发电系统输出功率波动的重要因素。
风速的突变和急剧变化会对风力发电机组的运行产生负面影响，降低发电效率和可靠性。
此外，地形、环境等因素也会导致风速的不均匀分布，进一步增加了系统的不稳定性。
3. 资源可靠性风力发电系统的可靠性还与其资源可靠性密切相关。
风能资源丰富与否、发电地点的地理条件等因素都会影响到系统的可靠性。
有些地区可能存在风速非常低或非常高的情况，这会显著影响系统的稳定性和可靠性。
二、改善风力发电系统可靠性的措施1. 设备检修和维护定期检修和维护风力发电设备是确保系统可靠性的重要措施。
通过定期检查发电机、风轮以及传动系统等关键部件的状况，及时发现并修复潜在故障，可以减少系统故障率，提高设备可靠性。
2. 风力发电系统设计优化通过对风力发电系统的设计优化，可以提高其可靠性和抗干扰能力。
例如，采用先进的材料和结构设计，增加设备的抗风性能；合理配置系统各部分，减少传动系统的能量损耗和摩擦；应用智能监测装置，及时检测和预测故障，可以提高系统的稳定性和可靠性。
3. 增加备用发电机组为了应对可能出现的故障和突发情况，增加风力发电系统的备用发电机组是一种常用的策略。
通过配置备用发电机组，可以在主机组发生故障时及时切换，减少系统停产时间，提高系统可靠性。
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辉腾锡勒风电场图
南通将建成亚洲最大风电场
国家特许权示范项目——江苏龙源如东100.5兆瓦风力发 电量超过1亿千瓦时。
位于南黄海之滨的如东县环港外滩耸立起风电机组， 实现了江苏作为经济大省风电“零的突破”。记者获悉,如东 风电特许权二期后续49.5兆瓦项目正在小洋口港全面铺开， 全部33台风电机组计划于年底建成发电。同时，100.5兆瓦 项目也将于年底实现吊装33台风电机组的目标。届时，南 通黄海之滨将成为全国乃至亚洲最大、最先进的风电场， 年发电量将达到6亿千瓦时。图为蔚为壮观的如东海滨风 电场。
一.风能资源及其开发利用
5000年前埃及古画上的帆船
古代波斯和中国的垂直轴风车
荷 兰 水 平 轴 风 车
中世场
一.风能资源及其开发利用
1.1.2、风力发电发展简史 起源：世界上第1台用于发电的风力机于1891年在丹
麦建成 。 发展：风电技术经过20年的开发日臻成熟，商业化
风力发电传动系统的现状、特点和未来发展
风力 发电
一.风能资源及其开发利用 二.风力发电基础知识 三.风力发电运行方式 四. 风电开发各国现状
六. 风力发电机主传动系统
一.风能资源及其开发利用
1.1风能开发利用的历史
1.1.1 风能利用 人类在公元前就开始利用风力提水、灌溉、磨面、船舶航行，且我
国是最早使用帆船和风车的国家之一。
• 近两年美国又开始重视风力发电的发展，加大支持 力度，将旧机更新换代，并制定了雄心勃勃的技术 研究发展计划，最终日标是要将风电电价降到2.5美 分/wh。
• 目前联邦政府规定，可再生能源每发1kwh电可减1.5 美分的税。1998年6月，议会提出“可再生能源有价证 券法规”(RP5)，规定新能源必须在电力发电来源中占 有一定比例，使得风力发电在总发电量中所占比重 有可能从1998年的2％提高到2010年的5.5％。
1.2 全球风电产业发展现状及发展趋势
根据全球风能理事会统计数据显示，2010年以来，全球 风电增速开始放缓，进入平稳发展阶段，新增装机容量保持在 40GW左右。统计数据如下图所示。
一.风能资源及其开发利用
据GEEC统计，截止2011年年底，风 电累计装机容量排名前五位的国家分别 为中国、美国、德国、西班牙和印度， 五国合计累计装机容量占全球市场分额 的74%。中国新增和累计风电装机容量分 别占全球市场份额的43.5%、26.2%，双 居世界第一。
• 目前，总装机容量达75.5MW的两个大型风电项目正在建 设中，投资22亿多元的3个海上风电场项目已投入前期工 作。
南澳风电场图
2、达坂城风力发电一场
• 达坂城风力发电一场位于兰新铁路及乌喀公路一 侧，达坂城谷地，年平均风速8.1m/s。
• 新疆水利厅1986年成立新疆风能公司、新疆风能 研究所、新疆新风科工贸有限责任公司“三位一体” 的高科技实体。
1、广东省南澳风电场
• 南澳地处台湾海峡西南端喇叭口，风力资源丰富，风电 场年平均风速达8.54米/秒，年有效风速时数超过7000小 时，有效风能密度达1011瓦/平方米，风况属世界最佳之 列，是我国少有的可以大规模开发风力发电场的地域之 一。
• 已安装风力机132台,总装机容量达570MW,年发电量达1.4 亿千瓦时,成为亚洲海岛最大的风力发电场;
机组的单机容量从55 kW增加到1 650 kW，风电成 本从20美分/（kW·h），持续下降到5美分/（kW·h） 运行可靠性和发电成本接近常规火电，迅速发展成 为初具规模的新兴产业。 目前风力机之最为美国CE公司的“超级风力机”，单 机功率为7.3MW，风车直径为112m。
一.风能资源及其开发利用
威海风电场图
一.风能资源及其开发利用 各国风能发电战略计划
一.风能资源及其开发利用 1.3 风电开发与经济环境效益
一.风能资源及其开发利用
由以上视频可见：风电发展在改善能源 结构、减少环境污染、降低温室气体排放、 减缓气体变化方面有着巨大的贡献，而且风 力发电对环境的负面影响微乎其微，且多是 可以避免的。
• 1989年建成了当时亚洲最大的大型风力发电场， 并成功地高质量运行管理至今，新疆金风科贸公 司现装机42台，总容量18.4MW。
大阪城风电场图
3、辉腾锡勒风电场
• 辉腾锡勒风电场是1995年成立的风电企业。 场址位于内蒙中旗，海拔2010～2131m，风 速7.4～8.2m/s。规划容量1200MW，年发电 量33亿千瓦时。
(3) 丹麦-世界风机生产基地
• 世界上最大的风力发电机组生产国，产量占世界60 ％以上，在其出口产业中占第二位；
• 1999年丹麦风电总装机达1740MW，其发电量巳占 全国总量的10％；
• 2030年将达5500MW，发电量将占全国近50％，其 中海上风电场装机将达4000MW。
• 丹麦政府计划，未来新能源(主要是风电和生物质 能)将提供75％以上的能源供应，燃煤发电将逐渐 淘汰。
一.风能资源及其开发利用
风能利用已有几千年的历史 由于它的缺点使得它不能规模化利用 现在技术问题解决，使得风力发电逐步发展起来 经济危机、能源安全等问题给了风能等可再生能源
发展的机会，现在风力发电技术是可再生能源中最 完善的，风电在欧洲所占比例逐步上升。 亚洲国家最重视风能的是印度和中国。 可再生能源的近期发展方向是以风力为主 我国新疆达坂、内蒙风力发电技术是最先进的，有 国家重点项目 风力丰富＋对土地的占用少＋不受昼夜影响＋存在 广泛＋政府重视＋解决就业，使风能发展越来越快
一.风能资源及其开发利用
一、现状
(1) 德国-世界风电领头羊
• 装机规模世界第一； • 风电发展十分普及； • 德国政府计划，到2010年要使新能源占总装
机容量的10％，2050年时达到50％。
(2) 美国-风电产业大步前进中
• 1997年前一直是雄居世界第一的风电大国，到2001年 底，美国风电总装机为4250MW，居世界第2位。