風(fēng)電技術(shù)涉及氣象、地質(zhì)、機械、力學(xué)、材料、電力、信息、通訊等多個(gè)學(xué)科。大型并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機組的研制和大型風(fēng)電場(chǎng)的規劃建設在我國尚屬起步階段，兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組幾乎全部由國外引進(jìn)技術(shù)，風(fēng)力發(fā)電機組研制、風(fēng)電場(chǎng)建設、接網(wǎng)以及電網(wǎng)管理運行等方面經(jīng)驗均不足。通過(guò)引進(jìn)消化吸收和推進(jìn)自主創(chuàng )新，同時(shí)結合我國地質(zhì)、地貌、風(fēng)況、氣候和電網(wǎng)等具體條件開(kāi)展研發(fā)，是掌握風(fēng)電設計技術(shù)，開(kāi)展自主研發(fā)，實(shí)現風(fēng)電行業(yè)可持續發(fā)展的必由之路。

一、引進(jìn)技術(shù)、消化吸收

　　我國發(fā)展的初期階段曾經(jīng)倡導過(guò)技術(shù)引進(jìn)、消化吸收;的技術(shù)路線(xiàn)，并引進(jìn)丹麥并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機組。由于多種原因，時(shí)至今日成效并不明顯，應認真總結經(jīng)驗教訓。

我國目前裝機的絕大多數兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組均為按照國外設計圖紙組裝的機型，其中部分機型是經(jīng)過(guò)較大規?，F場(chǎng)運行考核的成熟機型。因此，應將引進(jìn)的成熟機型作為設計樣機，充分剖析其設計方法、設計標準、材料選擇及工藝等方面信息，不僅掌握組裝技術(shù)，更要掌握從零件、部件到整機的設計和匹配，做到對引進(jìn)技術(shù)的真正消化和吸收。一方面培養出自己的設計隊伍，另一方面發(fā)現引進(jìn)機型設計中存在的不足或者與我國風(fēng)場(chǎng)情況不相適應的缺陷，為自主研發(fā)打下良好基礎。

二、 改進(jìn)改型、自主研發(fā)

　　我國從國外引進(jìn)的風(fēng)電機型基本是依據國際標準和歐洲（德國和丹麥）氣候和風(fēng)況條件設計的，甚至存在引進(jìn)在國外也未得到充分驗證和考核的機型。我國地域遼闊，地質(zhì)、地貌、風(fēng)況、氣候等條件與中歐差別很大，電網(wǎng)條件也不相同。例如德國和丹麥的電網(wǎng)和其他歐洲國家已經(jīng)聯(lián)成歐洲聯(lián)合電網(wǎng)，在聯(lián)合電網(wǎng)上可進(jìn)行電量自由交易。我國富風(fēng)區的電網(wǎng)基本還屬弱網(wǎng)，引進(jìn)的機型存在與我國不相適應的問(wèn)題。進(jìn)行改進(jìn)、改型，研制出適應性更強、可靠性更高的新機型，是消化吸收的重要手段。在產(chǎn)品改型過(guò)程中，會(huì )誕生出適合我國國情的風(fēng)電技術(shù)，更會(huì )提高自主研發(fā)能力，為機型升級和換代奠定基礎。由于是針對我國實(shí)際情況開(kāi)展的改進(jìn)、改型研發(fā)，某些條件要比歐洲苛刻得多，所取得的成果可能蘊含著(zhù)技術(shù)突破，在國外無(wú)此條件和市場(chǎng)需求。這也給我國風(fēng)力發(fā)電機研制企業(yè)提供縮小與國外企業(yè)差距的重要機會(huì )。

三、 基礎研究

　　我國雖然風(fēng)資源豐富，但不同地域的資源條件差別很大。例如北方多高寒和沙塵暴，南方多高溫、潮濕和臺風(fēng)，極端氣候條件明顯；并且還存在山地、丘陵等復雜地形。這些因素在目前引進(jìn)風(fēng)力發(fā)電機組時(shí)考慮并不充分。因此，應針對這些極端氣候條件和復雜地形開(kāi)展基礎研究。研究?jì)热菀攸c(diǎn)突破風(fēng)電行業(yè)所面臨的共性問(wèn)題，如哪些因素對風(fēng)力發(fā)電機組有影響；影響的機理、程度和規律；解決方案和驗證；設計標準和檢驗，為整個(gè)風(fēng)電行業(yè)提供公共支撐技術(shù)。此外，此項工作應在國家支持之下通過(guò)產(chǎn)、學(xué)、研、用相結合的方式來(lái)完成，企業(yè)很難獨立完成這樣的研究工作，即使取得某項成果，也很難成為共享資源。企業(yè)可根據基礎研究的成果進(jìn)行產(chǎn)品轉化，或者改進(jìn)、改型，形成自主研發(fā)的系列中國化機型。

定槳距風(fēng)力發(fā)電機組

　　定槳距風(fēng)力發(fā)電機組的主要結構特點(diǎn)是：槳葉與輪轂的連接是固定的，即當風(fēng)速變化時(shí)，槳葉的迎風(fēng)角度不能隨之變化。這一特點(diǎn)給定槳距風(fēng)力發(fā)電機組提出了兩個(gè)必須解決的問(wèn)題。

一是當風(fēng)速高于風(fēng)輪的設計點(diǎn)風(fēng)速即額定風(fēng)速時(shí)，槳葉必須能夠自動(dòng)地將功率限制在額定值附近，因為風(fēng)力發(fā)電機上所有材料的物理性能是有限度的，槳葉的這一特性被稱(chēng)為自動(dòng)失速性能。二是運行中的風(fēng)力發(fā)電機組在突然失去電網(wǎng)（突甩負載）的情況下，槳葉自身必須具備制動(dòng)能力，使風(fēng)力發(fā)電機組能夠在大風(fēng)情況下安全停機。早期的定槳距風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)輪并不具備制動(dòng)能力，脫網(wǎng)時(shí)完全依靠安裝在低速軸或高速軸上的機械剎車(chē)裝置進(jìn)行制動(dòng)，這對于數十千瓦級機組來(lái)說(shuō)問(wèn)題不大，但對于大型風(fēng)力發(fā)電機組，如果只使用機械剎車(chē)，就會(huì )對整機結構強度產(chǎn)生嚴重影響。為解決上述問(wèn)題，槳葉制造商首先在20世紀70年代用玻璃鋼復合材料研制成功了失速性能良好的風(fēng)力發(fā)電機槳葉，解決了定槳距風(fēng)力發(fā)電機組在大風(fēng)時(shí)的功率控制問(wèn)題；20世紀80年代又將葉尖擾流器成功地應用在風(fēng)力發(fā)電機組上，解決了在突減負載情況下的安全停機問(wèn)題，使定槳距（失速型）風(fēng)力發(fā)電機組在近20年的風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用中始終占據主導地位，最新推出的兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組仍有機型采用該項技術(shù)。

    摘自《自動(dòng)化博覽》2010年第十二期