(一)大型风力发电机
1.背景
我国风力发电资源十分丰富,可开发资源约为2.53亿千瓦,相当于1993年全国发电总装机容量的1.4倍。在地理和季节分布上与其他能源亦可互补。风力发电是近期比较经济、最易实现大规模商品化生产的可再生能源项目之一。“三委”《纲要》中提出,到2010年我国风力发电装机容量要达到100万千瓦。为了实现这个大目标,需要数百台200--500千瓦或功率更大的风力发电机。“八五”期间,我国完成了55千瓦、200千瓦风力发电机的研制和250千瓦风力发电机的消化吸收。目前,国际上已商品化的风力发电机单机功率超过500千瓦。国外大型风力发电机整体技术水平较高,实现了微机控制、无人值守,且可靠性高。但引进国外机组价格较高,超过每千瓦10000元人民币。因此,要大力发展我国的风电事业,必须走在引进消化吸收基础上不断创新、实现国产化的道路。
2.目标
为我国迅速发展的风电场提供运行可靠、成本低的大型发电机组。“九五”要完成200~300千瓦风力发电机组的商品化样机和提高国产率,重点突破整机设计水平和叶片、控制器两大关键技术,使其整机技术水平和运行可靠性达到实用化水平,并能批量生产。此外,要根据专业特长,优化组合原则,在引进消化吸收的基础上研制500--600千瓦风力发电机。在技术方案上要为2000年后兆瓦级大型风力发电机研制提供一定的技术储备,与国际上发展的趋势相适应,使该容量风力发电机在二十一世纪初装备我国大型风电场,构成以国产机组为主体的我国风力发电大市场。
3.内容
进行风力发电机组整体设计和制造技术、风力发电机的叶轮设计和制造技术、风力发电机组控制技术的研究开发。
①完善200--300千瓦风力发电机组和提高国产化率,实现微机控制,提高运行可靠性(利用率达95%)和抗干扰性,达到批量生产
②研制500--600千瓦风力发电机组
(二)风电场及其与电力系统相关的技术
1.背景
风力发电的特殊性源于风力的随机性,因为必须在风电场决策和电力系统的潮流分析、稳定计算、故障分析等诸多方面,研究处理随机功率的新方法、新技术。此外,还要研究风电场的集中监控和对通讯的干扰问题、风力场与电力系统的各种接口技术,以及风力发电对环境的影响。
2.目标
揭示风电进入电力系统后的各种技术规律,提出克服风电可能导致电力系统偏离正常运行状态的技术方案,探求全面评估风电的经验、环境和效益,实现有效地向电力系统输送最多的风电,平时大型电场规划程序、科学化,发展我国风电事业。
3.内容
①风电场选址技术(条件与标准);
②风电场中风机群的优化排列方法和控制系统;
③单台风力发电机组运行特性研究,各种特征风速及最佳单机容量的选择等。
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