大功率永磁同步风力发电机技术特点和技术发展趋势(2013-11-15)PPT资料.ppt

大功率永磁同步风力发电机技术特点和技术发展趋势(2013-11-15)PPT资料.ppt

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公司是国家高速重载铁路九大核心技术中的两项核心技术-牵引电机和牵引变压器的主要承担单位，铁路牵引电机和牵引变压器的行业标准第一起草单位；

我国我国风力发电机最大规模风力发电机最大规模的的生产生产基地基地之一之一；

全国风力机械标准化技术委员成员单位；

国家风力发电工程技术中心电机研究室。

11南车电机公司简介南车电机公司简介前前前前言言言言20032004200520062007200820092010201120122013开始进入风电行业1.2MW直驱永磁发电机1000kW异步发电机1.65MW水冷双馈发电机2.5MW直驱永磁发电机3MW半直驱永磁发电机引进1.65MW双馈发电机2.5MW高速永磁发电机3MW直驱永磁发电机2.5MW、3MW双馈发电机6MW直驱永磁发电机750kW、800kW异步发电机1.5MW直驱永磁发电机1.5MW风冷双馈发电机1100kW异步发电机3MW集成式半直驱永磁发电机2MW、5MW双馈发电机22南车电机风力发电机产品研发历程南车电机风力发电机产品研发历程前前前前言言言言第一部分第一部分第一部分第一部分风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势资料来源:

BloombergNewEnergyFinance传动方式传动方式电励磁发电机电励磁发电机永磁发电机永磁发电机高速（三级齿轮箱）混合传动（一级或二级齿轮箱）直直驱驱（无齿轮箱）GEsimensVestasGESimensEnerconVestasRepowerGEMultibridGEGamesaGamesaDarwind华锐金风科技11全球主要机组制造商产品发展路径图全球主要机组制造商产品发展路径图金风科技风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势22风电机组大型化风电机组大型化单机功率和风轮直径越来越大单机容量越大，单位千瓦的机组造价越低，单机容量逐步提高成为单机容量逐步提高成为国际风电设备发起战的主要趋势之一国际风电设备发起战的主要趋势之一机组变得更高、更坚固和轻量化更高、更坚固和轻量化，而塔筒和叶片增长速度甚至比额定功率的增长还快，使得机组能够捕获低速风能和产出更多的稳定电力。

风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组大型化风电机组大型化全球大功率风电机组研制进展表全球大功率风电机组研制进展表序序公司名称公司名称风电机组功率、类型风电机组功率、类型样机生产时间样机生产时间11VestasVestas7MW7MW半直驱永磁半直驱永磁2012年年末或2013年初22三菱电力7MW7MW（不用变流器）2012年生产，2013年英国示范安装33REpowerREpower5MW/6MW5MW/6MW双馈双馈2004年设计5MW双馈，6MW双馈将示范安装44SimensSimens6MW6MW直驱永磁直驱永磁2011年11月发布，2013-2014年安装55阿尔斯通6MW6MW2012-2015年安装66NordexN1506MW6MW直驱2014-2015年安装以下以下771212项为中国主要风电机组供应商大功率机型的研制时间表项为中国主要风电机组供应商大功率机型的研制时间表77金风科技金风科技6MW6MW直驱永磁直驱永磁2013年生产（在试制中）88华锐风电华锐风电5MW5MW双馈双馈/6MW/6MW全功率异步全功率异步2009年生产5MW双馈，2011年5月生产6MW99联合动力6MW6MW半直驱永磁2011年11月生产1010明阳风电6MW6MW半直驱永磁（SCD）2012年12月生产1111湘电风电5MW5MW直驱永磁2011年生产1212重庆海装重庆海装5MW5MW高速永磁高速永磁2012年11月生产风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势33海上风电成为全球风电的最新的技术发展趋势海上风电成为全球风电的最新的技术发展趋势欧洲欧洲风电场建设已从陆上向海上发展向海上发展，而Simeng是欧洲海上风电的主要供应商；

全球海上风电发展速度已放缓发展速度已放缓，其将占全球风电装机容量比例，原预测到20152015年年可占9.6%，现在预测到20202020年年，只占10%；

我国海上风电规划：

2015年5000MW，2020年30000MW，目标已调低目标已调低，技术不成熟、风险大、投资大和成本高是制约海上风电开发的主要因素；

未来风电技术更新发展的驱动力未来风电技术更新发展的驱动力主要来自蓬勃崛起的近海风电场的建设，这一发展趋势已不可逆转；

海上风电机组是容量容量越来越大（陆上风电机组是质量越来越好）。

20092010201120122013201420152016MitsubishiPSE6MWSway10MWAMSC10MWNordexGamesa5MWBARD7+XAlstom6MWAccionaSiemens6MWVestas6MWShanghaiElectric2MWDongfang5MWClipperWindpowerBrittaniaGE4MW-DDXEMCDarwind5MW-DDVestasV-126-5.0SiemensSWT-3.0-DDREpower6.5MBARD6.5ArevaMultibridM6000ShanghaiElectric3.6MWSinovel5MWGoldwind3.0MWDongfang2.5MWGoldwind2.5MWVestasV112-3.0MWREpower6MSinovel3MWBARD5WinwindWWD-3VestasV90-3.0MWSiemensSWT-2.3-93SiemensSWT-3.6-107REpower5MNordexN902500ArevaMultibridM5000R&

D-butnotturbinespecificR&

D-turbinespecificCommerciallaunch风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势全球海上风电机组产品序列预测（全球海上风电机组产品序列预测（2009-20162009-2016）风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势44双馈风电与直驱风电技术并存，但双馈风电技术因技术相双馈风电与直驱风电技术并存，但双馈风电技术因技术相对成熟，综合性价比高，仍占市场主导地位对成熟，综合性价比高，仍占市场主导地位从风轮到发电机的驱动方式分为三种：

从风轮到发电机的驱动方式分为三种：

双馈式双馈式（通过多级增速箱驱动双馈异步发电机），直驱式直驱式（风轮直接驱动多极同步发电机），混混合式合式（单级增速装置加多极同步发电机）。

直驱永磁风电系统双馈风电系统风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势直驱永磁直驱永磁直驱永磁直驱永磁风电机机组重新重新赢得市得市场，占有率提升，占有率提升风电整机企业中主流机型为双馈风电机组主流机型为双馈风电机组的仍然占多数，双馈风电技术仍占市场主导地位，其中有：

l著名的外资风电企业丹麦Vestas、西班牙Gamesa、美国GE、印度Suzlon等；

l内资风电主导企业华锐、国电联合动力、东汽、广东明阳、上海电气、南车株洲所等。

2011年，随着永磁材料价格一路飚长永磁材料价格一路飚长，导致直驱永磁风电机组成本大幅增加，使双馈风电机组在市场的选择中，意外胜出；

意外胜出；

2012年，永磁材料价格大幅回落，大幅回落，直驱永磁风电机组才重回市场失地；

重回市场失地；

2013年，直驱永磁风电机组重新赢得市场，占有率得到较大提升。

风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势55半直驱永磁、高速永磁成为新的风电技术热点半直驱永磁、高速永磁成为新的风电技术热点国外，半直驱永磁风电机组国外，半直驱永磁风电机组：

阿海法5MW已在海上小批量应用，最近Gamesa推出了4.5MW，Winwind推出了3MW，Vestas在开发7MW等；

国内，半直驱永磁风电机组国内，半直驱永磁风电机组：

金风科技推出了3MW，联合动力在开发3.6MW、5MW等；

国内，高速永磁风电机组国内，高速永磁风电机组：

重庆海装5MW、南车株洲所2.5MW（在研5MW）、北车2.0MW等；

全功率变流器全功率变流器+鼠笼异步发电机风电机组鼠笼异步发电机风电机组：

Simens2.3MW等。

Page13报报告告提提纲纲第一部分第一部分第二部分第二部分第三部分第三部分第四部分第四部分风电机组技术发展趋势风电机组技术发展趋势永磁同步风力发电机技术特点永磁同步风力发电机技术特点结结束束语语永磁同步风力发电机技术发展趋势永磁同步风力发电机技术发展趋势直驱型风力发电机直驱型风力发电机11永磁同步风力发电机主要应用类型永磁同步风力发电机主要应用类型按按用用于于不不同同的的风风力力发发电电系系统统，根根据据永永磁磁同同步步风风力力发发电电机机额额定定转转速速不同、变频器不同差异不同、变频器不同差异较大，分为以下较大，分为以下33种类型：

种类型：

直驱型永磁同步风力发电机（也称直驱型永磁同步风力发电机（也称“低速低速”）半直驱型永磁同步风力发电机（也称半直驱型永磁同步风力发电机（也称“中速中速”、“混合传动混合传动”）高速型永磁同步风力发电机高速型永磁同步风力发电机第二部分第二部分第二部分第二部分永磁同步风力发电机技术特点永磁同步风力发电机技术特点永磁同步风力发电机技术特点永磁同步风力发电机技术特点类类型型直驱型直驱型半直驱型半直驱型高速型高速型额定转速1030rpm120450rpm10002000rpm极数p较多，较多，505012012020较少，如6极或8极典型功率范围600kW3MW6MW1MW5MW10MW15MW10MW直驱型直驱型永磁同步风力发电机系统永磁同步风力发电机系统（低速型：

无齿轮箱、全功率变流器）（低速型：

无齿轮箱、全功率变流器）永磁同步风力发电机技术特点永磁同步风力发电机技术特点永磁同步风力发电机技术特点永磁同步风力发电机技术特点主要应用类型主要应用类型（11）直驱永磁同步风力发电机）直驱永磁同步风力发电机金风科技金风科技1.5MW1.5MW直驱型直驱型永磁风电机组永磁风电机组南车电机南车电机1.5MW/2.5MW1.5MW/2.5MW直驱型直驱型永磁同步风力发电机（外转子结构）永磁同步风力发电机（外转子结构）永磁同步风力发电机技术特点永磁同步风力发电机技术特点永磁同步风力发电机技术特点永磁同步风力发电机技术特点主要应用类型主要应用类型（22）半直驱永磁同步风力发电机）半直驱永磁同步风力发电机变速恒频变速恒频半直驱半直驱永磁风电机系统永磁风电机系统中速型：

齿轮箱、全功率变频器中速型：

齿轮箱、全功率变频器南车南车电机电机3MW3MW集成式集成式半