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中国风电的第一步源自于政府间的合作项目

2016-07-01  来源:中国风力发电网  [已有0人评论]  [有偿投稿]
核心提示:在上世纪八十年代,风电是世界能源界的一个新技术,而中国并没有掌握这个技术。


中国风力发电网讯:施鹏飞系中国可再生能源学会风能专业委员会原副理事长,长期从事风电产业发展方面的工作。1965年毕业于北京机械学院机械系,1981年至1983年作为访问学者出国留学,在荷兰能源研究中心参加了300千瓦风力发电机组性能测试和10千瓦风力机组概念设计。1984年至1995年,借调中国风能技术开发中心任对外联络部主任,负责执行国家科委的政府间风能合作项目,其间还承担了联合国亚太经社理事会地区风能工作组秘书处的工作。他亲身经历了中国风能起步阶段的许多政府间合作项目。
在上世纪八十年代,风电是世界能源界的一个新技术,而中国并没有掌握这个技术。
当时,中国做大风电并网的技术没有成功,完全没有产业化。并网型风电机组在当时是没有产业化的技术,只有一些处于科研实验阶段的项目。
但在国外,丹麦等欧洲国家风力发电已经有一定的规模,而且是比较成熟的商业化的机组,他们也愿意把和中国的合作作为一个科技合作的项目。
于是,因为技术和资金等方面的原因,政府间的合作项目便应运而生,也成为了我国风电产业发展起步的关键。
艰难起步
在政府间合作项目方面,从80年代开始由国家科委执行的主要有三个:福建平潭岛合作项目、山东烟台崆峒岛合作项目和浙江大陈岛合作项目。
平潭岛的风电合作项目从1986年7月开始,10月投入运行。项目包括Windmaster公司4台200KW的定桨距失速调节型风电机组,是由比利时政府赠送的。200KW的机组在当时是最大的,项目由福建省科委执行,选址就在平潭岛。
为什么选在平潭岛?因为平潭岛在当时已经有一个风力发电实验站,曾有过一个咱们自己研制的55KW的实验机组,它用的是直升机退役的叶片,运行时损坏。再加上平潭岛的风也比较好,所以就选在了那里。
平潭岛属于福建省,是我国第五大岛,位于台湾海峡和海坛海峡之间,风力资源十分丰富,年均平均风速8.4m/s。大于5m/s的风速每年有7000h,且风向稳定。
选址确定后,比利时就派安装的专家过来指导。比较有意思的是,在当时,我们在平潭岛没有安装200KW机组的大吊车。200KW的机组大概有40米高,叶片直径可能是30米左右,一般塔高和叶片直径是差不多的。但中国人有中国人的土办法,咱们找来了当地的安装队。中间一根大杆子,你的风力机组的机舱有多高我的杆子就有多高,反正能把你吊上去。然后有四根绳子,四个绞盘机,在地上四个角上。也就是说,在当时,是人工吊装或者是半机械式吊装。
装起来并没有马上运行,要等海底电缆,因为这是并网型的机组。安装完是在8月份,真正并网是在10月份左右。
在这期间,国内的许多单位去参观学习,中国政府承担这些配套的资金,国外的资金像买设备、派专家或者中国专家到比利时去学习由外国政府来承担。
其中,江西直升飞机研究所(602)所的孙如林,他是个工程师。当时给他一个名额,到比利时去培训,大概有一年多,回来在保定的惠腾叶片厂当总工,那是中国最早的一个叶片厂。
在当时中国没有钱的情况下,我们自己的资金去买设备规模不大可能,但是政府间就可以利用外国政府的赠款得到设备,就有一个实习的机会。
另外,合作项目也有人员培训的项目,比买设备作用更大一些,因为你有了人就有了今后的发展。同样,通过这些项目,外国也加强了和中国的联系,他们想:“以后中国要想在风力发电上发展,肯定首先想到我。”
丹麦在这一点上最明显,中国去丹麦的人非常多,丹麦政府当时也有一些援助的项目。丹麦本国是个很小的市场,他很依赖海外市场的开拓,海外市场的开拓你不能一上来就做买卖。得先打通关系,先赠送你一些设备,培训人员。你的人熟悉后,我对你也熟悉了,互相建立这种联系,对未来发展是有利的。
丹麦脱颖而出
中国最早引进的就是丹麦的风电机组。
1986年4月,航空部和山东省计委拨款建设我国第一个风电场,成功在山东荣成并网发电。选用的风机是当时比较成熟的丹麦的商品机型,3台Vestas的55KW定桨距失速调节型机组,第一年运行发电33万千瓦时,利用小时数为2000小时。
丹麦国土是一个半岛,东西两边都有海,整个的风能资源都比较好。丹麦的土地私有,农民自己有地,不用征地,装个风力发电机也不需要批。农民业余搞风力发电,自己焊个架子,叶片可能都是木头的,发电机、齿轮箱和一些电气设备凑起来也能发出电来。
丹麦就是这样,一步一步,从小到大,大到后来就有了丹麦最著名的Vestas。Vestas最开始是搞农用车的,拖拉机屁股后面那个拖车。还有像Bonus,他们是做喷灌设备的,现在被西门子收购了。此外还有像NEGMicon、NordexBalke-DurrGmbh等十几家公司,但是最后并的就只剩下Vestas这一家了。
为什么从80年代到90年代上半期,市场上基本上都是丹麦的技术,因为他的风机是失速调节型的。风力发电机要并网,发电机的频率必须要和网的频率接近,开始的路子像水电、火电都有一个调速器,但是风电却不同,因为风时刻在变化着。
我们试图用风轮变桨距的方法,就是随着风大或风小改变风轮的空气动力性能,从而改变后面的功率,但是怎么也调不过来。风轮有惯性、发电机也有惯性,风变大的时候,你想往下调,等你调下来后,风又变小了。
这个技术太复杂,一个是机构容易出毛病,第二怎么也赶不上,所以这种变桨距变转速的技术当时就过不了关。
而丹麦有一种叫做定桨距,就是说叶片是固定的,不用电,没有油缸、齿轮。而且他计算好了风大到一定程度后,叶片会失速。
领导到风电场考察有时会说,现在没风怎么还转呢?实际上是电网在驱动风轮转呢。风大了,电网拖着电机阻止转速增加,风轮的功率开始下降,空气动力上讲叫做失速,叶片的升力掉下来了。通过失速,就把电机的功率控制住,就是所谓的失速调节型。
所以大概从70年代中到90年代中,大概整整20年,市场上都是丹麦的这个技术。


 
 

(来源:能源杂志)

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