5、雙饋異步發電技術仍占主導地位
外資企業丹麥Vestas公司、西班牙Gamesa公司、美國GE風能公司、印度Suzlon公司以及Nordex公司等都在生產雙饋異步發電型變速風電機組
我國內資企業華銳風電、東方氣輪機、國電聯合動力、廣東明陽和重慶海裝等企業也在生產雙饋異步發電機變速恒頻風電機組。2011年我國新增風電機組中,雙饋異步發電型變速風電機組約占73%的比例。目前,我國華銳風電研發的3MW的雙饋異步發電型變速恒頻風電機組已經在海上風電場批量投入應用,6 MW的雙饋異步發電型變速恒頻風電機組已經試運行。國電聯合動力6 MW的雙饋異步發電型變速恒頻風電機組已經安裝試驗。
6、直驅式、全功率變流技術得到迅速發展
無齒輪箱的直驅方式能有效地減少由于齒輪箱問題而造成的機組故障,可有效提高系統運行的可靠性和壽命,減少風電場維護成本,因而逐步得到了市場的青睞。我國新疆金風科技有限公司與德國Vensys公司合作研制的1.5MW直驅式風電機組,已有上千臺安裝在風電場。
金風科技在2011年、2012年連續成為我國風電市場的第一大供應商。同時,我國湘電公司的2MW直驅風電機組也已大批量進入市場,5MW直驅風電機組也已安裝運行。其他如:華創風能、廣西銀河艾邁迪、航天萬源、濰坊瑞其能、包頭匯全稀土、江西麥德公司、山東魯能等制造企業也開發研制了永磁直驅風電機組。2012年新增大型風電機組中,永磁直驅式風電機組約占26%。
7、各種全功率變流風電機組得到應用
伴隨著直驅永磁式風電機組的增多以及高速齒輪箱配高速永磁風電機組的出現,全功率變流技術得到了廣泛發展和應用。應用全功率變流的并網技術,使風輪和發電機的調速范圍擴展到0至150%的額定轉速,全功率變流技術對低電壓穿越有簡單先進的解決方案,可提高機組的風能利用范圍。近年由于全功率變流技術的成熟,部分企業選擇了同步發電機或鼠籠發電機搭配齒輪箱和全功率變流器的傳動鏈形式,主要分為兩類,一類是在1000kW以下的機組中,采用了電勵磁同步電機搭配全功率變流器的形式,如海裝、長星風電和久和能源的850kW機組和航天萬源的900kW的機組,另外一類為永磁同步電機或鼠籠電機搭配齒輪箱和全功率變流器,主要應用在2.5MW及以上機型中,一些企業選擇了永磁同步電機或鼠籠電機搭配齒輪箱和全功率變流器的傳動鏈形式,比如金風的3MW機組、明陽的3MW超緊湊機組和南車的2.5MW機組,國際廠商的機型如Vestas的V112、西門子的SWT-3.6-120和Gamesa的G10X-4.5等機組;上述全功率變流風電機組也代表了今后的發展趨勢。
8、低風速地區風電設備研發取得進展
針對我國大多數地區處于低風速區的實際情況,國內企業通過技術創新,研發出針對性的風電機組產品及解決方案,最為明顯的特征為風輪葉片更長、塔架更高,捕獲的風能資源更多。以1.5MW風電機組為例,2012年新增機組中,60%以上為風輪直徑86米及以上的風電機組,有的1.5MW機組甚至采用了直徑93米以上的風輪。國內提供1.5MW風電機組的30余家企業之中,已有10多家具備了直徑90米以上風輪機型的供應能力。2MW低速風電機組的風輪直徑達到108米以上,金風公司2.5MW低速風電機組的風輪直徑甚至達到了121米。這些低速風電機組在我國南部省份的分散式風電場中發揮較好的作用。
9、大型風電機組關鍵部件的性能日益提高
我國在大型風電機組關鍵部件方面也取得明顯進步,如南京高速齒輪箱廠、重慶齒輪箱廠、大連重工減速機廠、杭州前進齒輪箱廠和德陽二重等主要齒輪箱制造企業生產的大型風電機組齒輪箱,供貨能力充足,質量已有明顯提高;中材科技、保定惠騰、連云港中復連眾等葉片制造企業供貨能力充足,質量已有明顯提高,國內已能生產長達48.8m, 與3兆瓦風電機組配套的大尺寸葉片,與6MW風電機組配套的葉片也已經下線;永濟電機廠、蘭州電機廠生產的發電機等產品批量大,質量有很大提高。從2013年上海第七屆風能展的情況看,我國風電設備的產業鏈已經形成,為今后的快速發展奠定了穩固的基礎。我國在某些基礎結構件、鑄鍛件等領域已經具有優勢,不僅能滿足國內市場需求,而且已經向國際市場供貨。
北京科諾偉業能源科技有限公司、深圳禾旺電氣、合肥陽光電源有限公司、北京清能華福風電技術有限公司、天津瑞能電氣、金風天誠科創、龍源電氣、九州電氣等10多家企業已具備兆瓦級風電機組變流器研發、生產和供貨能力。
10、葉片技術發展趨勢