风力发电机试验试验风场选择1Word文档下载推荐.docx
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根据《甘肃省循环经济总体规划》的有关要求，建设河西风电走廊，打造西部“陆上三峡”，坚持以风电促网架建设、以风电促调峰电源、以风电促装备制造的思路，目前，酒泉市新能源装备制造产业园是花开满园，已有19家国内风光电装备制造企业入驻酒泉新能源装备制造产业园，西部重工也做为其中的一员入驻了酒泉新能源装备制造产业园，并进行了风电设备的塔筒、轮毂和底座等部件的生产。
西部重工是酒钢集团控股的国有公司，在保障酒钢集团生产发展的同时，积极开拓市场范围，现已形成了以冶金、建材成套设备、重型钢结构、新能源装备制造为核心的机械设备制造体系。
西部重工在大力发展装备制造业的同时，积极致力于清洁能源的研究、开发及数字化制造工作，目前已成功开发出风电设备的塔筒、轮毂、底座等产品，完善了现有产业布局，为企业实现跨越式发展、抢占风电市场奠定了坚实的基础。
三、项目的必要性
随着现代工业的飞速发展，人类对能源的需求明显增加，而地球上可利用的常规能源日趋匮乏。
据专家预测，煤碳还可开采221年、石油39年、天然气60年，如何能够实现能源的持续发展？
唯一的出路就是有计划地使用常规能源、节约能源、开发新能源和可再生能源，目前电能产生主要靠火力发电，但火力发电产生大量的污染物，为减少对大气的污染，实现能源的持续发展，世界各国都在积极发展风力和太阳能发电。
风力和太阳能发电必将成为世界各国更加重视和重点开发的能源之一。
在新世纪中,传统能源将以新的姿态出现在能源市场上,新能源将层出不穷,我国要坚持走能源结构多样化、能源优质化的道路。
21世纪上半叶我国经济发展要达到中等发达国家水平的目标,而现在则正处在工业化初期阶段,欲保持经济高速增长,必须有足够的能源投入。
到2020年,我国人口按14—15亿计算,则需要26—28亿吨标准煤;
到2050年,人口按15—16亿计算,则需要35—40亿吨标准煤。
当前我国常规化石能源面临着如下三个突出问题。
一是能源资源储量中煤炭占92%、石油占2.9%、天然气占0.2%、水电占4.7%,这就注定了我国的能源生产和消费结构在相当长的时期内仍以煤炭为主,而这又导致了能源利用效率低下以及严重的煤烟型污染,给环境带来严重问题。
二是我国因能源资源分布不均,能源资源重心偏西偏北,而经济发达区域偏南偏东,从而形成了大规模、长距离的北煤南运、北油南运、西气东输、西电东送的能源供应格局。
三是我国化石能源资源储量有限。
特别是原油产量并不能满足需求,对外依存度超过50%。
2008年我国消费原油3.9亿吨,其中进口原油达到2亿吨,过分的依赖进口会加大我国能源供应的脆弱性,加大能源持续稳定供应的难度。
据科学家估计,石油按目前的速度开采下去最多还有50年左右的时间就将枯竭,最多的煤碳,也不过100年左右。
根据上述存在的三大问题,以及新世纪上半叶所肩负的发展使命,我国在拟定新世纪能源发展战略时,应重视常规能源的接替问题,其希望就在于发展新能源。
四、项目的可行性
1、开发大型风电设备是当前节能减排、促进经济发展的重要举措
大力开发风电产品，提高设备的装备水平及技术含量，积极促进风电的开发利用，是我国优化能源结构、保障能源安全、减少环境污染、促进能源与经济及能源与环境协调发展的重要的选择，也是建设资源节约型、环境友好型、社会可持续发展的重要途径。
因此，西部重工大力发展新能源项目符合国家产业政策，并对优化能源结构、保障能源安全有着重要意义。
根据我国《可再生能源发展“十一五”规划》中的有关内容，到2010年，我国风电总装机总容量达到1000万千瓦。
近期，我国能源政策又作出了新的调整，要求加快风电项目、太阳能发电项目和热电联产项目等清洁高效能源的项目建设，计划到2020年我国风电总装机容量将达到1亿KW。
风力发电是我国可再生能源中长期规划、重点鼓励的发展项目，并且兆瓦级以上风电机组属于超大、超重产品，长途运输成本较高，在风资源比较丰富且靠近风场的地区建设制造基地有利于降低运输成本，节约运输时间，同时也便利产品售后服务，提商品高竞争能力。
2、开发大型风电产品有利于推动当地经济的发展
甘肃省风能资源丰富，具有风电发展得天独厚的条件。
根据《甘肃省循环经济总体规划》、《关于加快新能源装备制造业发展的指导意见》及《国务院办公厅关于进一步支持甘肃经济社会发展的若干意见》等文件的内容，对甘肃的风电发展提出了明确要求和具体规划。
西部重工作为风电设备总装产业基地，现已形成了2MW，2.5MW、3MW等风电机组总装实验能力，这对促进地区的经济繁荣，推动甘肃省风电规模化和产业化发展有着积极的作用。
3、开发大型风电产品有利于企业的可持续发展
风力发电设备的主要配套件有发电机、增速机、偏航系统、变桨系统、叶片、轮毂、机舱罩、塔架等部件，在这些部件中，酒钢集团西部重工已完全掌握了主机架、轮毂的设计及制造技术，并进行了大批量的设备生产。
为了对与主机配套的设备进行开发和制造，西部重工已与中国东汽公司签订了战略合作协议，现已具备了配套设备的生产能力；
对于与主机配套的叶片的研发和制造，西部重工已与国内知名公司进行合作开发和制造，具备了叶片批量生产的能力；
对于风力发电设备的偏航系统、电控系统、发电机、偏航驱动、变桨驱动等部件的研发和生产，西部重工计划与酒钢集团宏联自动化公司进行合作开发制造；
对于与风电设备配套的变速箱，西部重工已计划新建5万吨变速器制造项目。
西部重工通过以上措施的实施，就可以完全制造风力发电系统中的所有设备，满足风力发电的各种需要。
西部重工致力于大型风力发电设备的自主开发、设计、制造和销售，一方面可以扩大企业总体规模，完善风电产业布局，形成风电装备制造业集聚的规模效应。
同时，也可抢占甘肃甚至全国的市场先机，大大增强企业的综合竞争实力，此外，通过技术引进和产品开发，形成了拥有系列化大型风电设备的制造技术，成为我国风电设计制造技术实力较强的企业之一。
西部重工通过对中国风电设备的研发和制造，现已在酒泉和瓜州建立了两个风力发电设备制造部门，并且经过几年的不断积累，现已完全掌握了风力发电设备的塔筒、轮毂、底座、主轴等部件的制造技术，具备了大规模的设备制造能力。
目前，企业正与中国的几家大型风电厂家进行技术合作，着手进行风电设备的集成、总装和整体设计等工作，使企业完全具备风电设备总承包的能力。
风力发电是最具发展前景的新兴产业，风力发电设备市场前景非常广阔，甘肃省风能资源丰富，具有风电发展的得天独厚条件。
因此，西部重工通过产业基地建设形成兆瓦级以上风电机组生产能力，对我国优化能源结构、保障能源安全、促进地方经济繁荣以及风电规模化、产业化、本地化发展有着积极促进作用。
五、建设风电主机项目和集成工程的紧迫生
1、酒泉新能源装备制造产业园发展总述
为贯彻省委区域发展战略，酒泉市委和市政府紧紧围绕把酒泉建设成为全国首座千万千瓦级风电基地工作，主抓了风电场建设、配套电源建设、光伏发电、电网建设、装备制造业、资源综合利用六个产业的建设工作，目前已有19家国内风光电装备制造企业入驻酒泉新能源装备制造产业园，占全国整机组装、风叶制造业绩前几名的华锐风电科技（集团）股份有限公司、东方汽轮机有限公司、新疆金风科技股份有限公司、中材科技股份有限公司和中航惠腾风电设备有限公司，已全部落户酒泉。
今年，酒泉市新能源装备制造销售收入可达50亿元，相当于今年全省装备制造前三强销售收入的总和，明年预计可达100亿元，相当于2009年全省除酒泉以外装备制造销售收入的总和，可见其发展速度是非常快的。
2、酒泉新能源装备制造产业园主要单位简介
1）华锐风电科技（集团）股份有限公司是一家自主开发、设计、制造和销售适应不同风资源和环境条件的大型陆地、海上和潮间带风电机组的专业化高新技术企业。
华锐风电研究与开发涵盖空气动力学、数值分析、机械、液压、电气、自动控制、软件开发等专业的技术研发中心，开发了适合各种风况和环境条件的1.5MW、3MW和5MW系列风电机组。
华锐风电负责建设以风电技术装备为研究对象的国家级研发中心，建成全球技术水平最高、设备最先进，研发和试验能力最强的风电技术装备研发机构，开发具有领先水平的3MW、5MW系列风电机组，并进行更大功率风电机组技术的研发。
建成全球试验和测试设备最先进、试验测试项目最齐全、测试能力最强的风电整机、叶片、齿轮箱、发电机、关键轴承、变频器、控制系统等试验平台群。
华锐风电科技（集团）股份有限公司在项目前期，为客户提供详细的风资源评估和微观选址审核，为客户提供完善的技术培训和技术支持；
在项目建设阶段，对业主风场风电机组吊装、调试前准备工作进行技术指导，负责现场风电机组的调试试运行、预验收及定期维护。
2）东方汽轮机有限公司是东方汽轮机厂的承续公司（以下简称东汽），隶属于中国东方电气集团有限公司。
东汽于1965年筹建，1966年开工建设，1974建成投产，是我国研究、设计、制造大型电站设备的高新技术国有企业，是全国机械工业100强企业和三大汽轮机制造基地之一。
2009年，东方汽轮机有限公司成功完成了1MW风机的试验，即将对2.5MW风电机组进行试验。
3）新疆金风科技股份有限公司（“金风科技”）是中国成立最早、自主研发能力最强的风电设备研发及制造企业之一。
公司拥有自主知识产权的直驱永磁技术代表着全球风电领域最先进的技术路线。
截至2010年6月30日，金风科技累计销售了超过8,000台风力发电机组。
4）中材科技股份有限公司是我国特种纤维复合材料的技术发源地，也是我国特种纤维复合材料行业唯一的集研究开发、设计、制造于一体的高新技术企业，是我国特种纤维复合材料行业的技术装备研发中心。
公司主要从事特种纤维复合材料及其制品的制造与销售，主要产品为风电叶片、高强玻璃纤维及制品、先进复合材料、工程复合材料等。
公司是专业从事风电叶片及其模具的研究、设计、制造、销售及技术服务的高新技术企业。
5）中航惠腾风电设备有限公司于2001年成立，专业从事风力发电机组、风轮叶片及相关产品的设计、开发、生产和销售的高新技术企业，能够提供各种风力发电机组的风轮叶片及相关产品的安装、维护、技术咨询等工作，公司是风电产品方面种类齐全、产能最大的专业化风轮叶片制造商。
3、我公司在酒泉新能源装备制造产业中发展的紧迫性
酒泉新能源装备制造产业在短短的几年发展过程中，随着西北风电市场需求的增大，关键部件配套生产企业迅速发展，风电产业制造和配套部件专业化产业链正在逐步形成。
西部重工做为一个风电设备制造企业，目前只能生产塔筒、轮毂、底座等产品，其产品范围较为单一，在剧烈的市场竞争中缺乏较强的竞争力，而在酒泉新能源装备制造产业园其它实力较强的企业基本都能生产风电产品的所有部件，并能进行产品集成、设计开发等工作，具有较强的市场竞争力，因此，西部重工急切需要进行风电设备的主机开发、工程集成、建设试验风场等工作，只有这样西部重工才能与其它实力较强的企业进行竞争，也才能为西部重工创造更多的经济效益。
六、项目的主要研究内容
1、突破核心技术，扩大产业规模。
风电机组：
西部重工以2MW-3MW直驱型风力发电机组研发为切入点，在酒泉建设一个MW级风电产业示范园，加快MW级风电成套机组研发和产业化，提升风电机组设计及关键零部件设计制造技术水平，扩大规模化生产能力，形成具有自主知识产权的核心技术。
不断提升风电机组设计制造技术水平，扩大规模化生产能力，形成具有自主知识产权的核心技术，并对3MW—5MW成套机组关键技术进行联合攻关。
叶片：
在叶片制造方面，西部重工在与相关单位进行技术合作的基础上，不断强化叶片制造技术，加快MW级以上风机叶片研制和产业化，形成1500套大型风电机组叶片生产规模。
重点研发叶片制造生产工艺和玻璃纤维增强树脂、碳纤维复合材料等叶片用新材料，加强气体动力技术、气体弹性技术研究。
控制系统：
重点开发变频、变浆控制、驱动设计制造技术、数字化风力发电场调度控制技术和并网控制系统等关键技术和产品，形成自主制造能力。
关键零部件：
提高主轴、塔筒、底座、大功率风电齿轮箱等关键零部件技术水平和制造能力。
重点发展高速齿轮箱、塔筒、法兰、轮毂、底盘、轴承、主轴、回转支承和变浆系统等关键零部件。
配套部件：
提高电网输变电工程中高中压开关柜、成套开关设备、变压器、变电站、专用电力电缆、智能化低压电器等关键部件的技术水平。
相关产业：
利用西部重工在设备制造中强大的铸、锻生产能力，重点发展专业大型铸、锻件生产设备以及大型铸、锻件生产基地建设。
2、建设支撑平台，推动技术创新。
西部重工围绕风电机组、关键部件和控制系统等重点部件，组建风电产品和设备检测公共服务平台，提供质量检测和认证服务。
培育咨询、维修、配件供应等风电产业高科技服务业，为打造我省“陆上三峡”提供技术支撑。
3、调整产品结构，促进集聚发展。
以MW级以上风电整机、关键零部件和控制系统为重点，根据甘肃省的统一规划，将要建设嘉酒、兰白2个风电整机成套设备产业化基地，推进产业集聚发展。
以此为契机，西部重工将突出发展年产200台（套）以上MW级风电整机成套设备企业；
并突出风力发电机组、高速齿轮箱和控制系统的研发和产业化，发展叶片、塔筒、法兰、轮毂、底盘、主轴、回转支承等关键部件和配套产品。
七、项目的主要建设内容
1、项目建设地点：
设备加工设在甘肃省嘉峪关市嘉东工业园区；
试验风场设在嘉峪关市断山口至花海农场之间的空地。
2、项目研发内容：
风力发电主机设备研发的主要内容有：
偏航系统、电控系统、发电机、偏航驱动、变桨驱动等部件；
项目集成的主要内容有：
进行项目的总体研究与设计，并对风力发电设备的主要配套件有发电机、增速机、偏航系统、变桨系统、叶片、轮毂、机舱罩、塔架等部件进行集成，以达到能够自主进行风电设备的设计、制造、安装、调试的能力，并具有各种风力发电设备的集成能力。
对风力发电主机设备的研发，西部重工计划电气设备将与酒钢集团宏联自动化公司进行合作开发和制造，机械方面将与甘肃省机械研究院和有关的设计单位进行联合，来共同进行风电主机设备的设计开发工作。
在大型风电设备研究和开发的同时，我们将把握全国风电产业高速发展机遇，研发适合高海拔、高温差自然环境中运行的风电设备，提高兆瓦级以上风电机组运行的稳定性和可靠性，将西部重工风电产业建设成研发，试验，总装及培训一体化的产业基地，并使企业成为风电装备制造业技术领先、适合高原地区的最具特色企业。
3、项目建设内容：
新建年产200台套2MW及以上风力发电机组制造基地；
组建2.5MW级以上风力发电机组的研发团队；
加快进行高海拔、高温差、高严寒的三类风场适用发电机组的开发。
试验风场的规模为100MW的风力发电机组，机组规模为2MW以上的风力发电机组。
风力发电场和各种公辅设施占地面积共约3万亩，试验风场所发出的电量直接并入附近的酒钢电网，供酒钢的生产使用。
根据以上的建设内容，项目需要在嘉东工业园区新征建设用地500亩，新增建筑面积20000㎡，同时需要增加与项目配套的各种机械加工设备，需要对公辅设施如变电所、锅炉房、空压站、及厂区道路、绿化、管网等，进行扩能及改造。
同时需要在断山口至花海农场之间新征3万亩用地，以供试验风场使用。
八、项目投资及资金来源
1、项目投资概算
根据项目的建设规模及建设内容，风机的总装及制造加工基地初步概算约需资金10000万元，其中，新增固定资产投资约4500万元，铺底流动资金投资约5500万元，依靠企业投资和银行贷款来解决。
试验风场总投资5.4亿元，依靠大型发电公司投资和企业自筹资金来解决。
2、资金来源
1）风机的总装及制造加工基地
新增固定资产投资45000万元，其中，银行贷款30000万元，企业自筹15000万元。
新增流动资金投资55000万元，其中，银行贷款25000万元，企业自筹30000万元。
2）试验风场，大型发电公司投资3亿元，企业自筹资金1.4亿元。
九、市场预测
1、国内市场预测
根据我国《可再生能源中长期发展规划》和《可再生能源发展“十一五’’规划》中的有关内容，到2010年我国将建成1000万KW风电能力，计划到2020年风力发电能力将达到3000-4000万KW。
同时，按照中国资源综合利用协会、可再生能源专业委员会的估计，2010年中国的风力发电有望超过欧美，成为世界风电第一大国，总装机容量达到或超过3000万KW，提前10年达到中国政府确定的2020年风电发展目标。
2020年中国风电有望实现1亿KW或者1.2亿KW的风电装机容量。
根据上述的风电发展计划，我国将年均新增风电容量为1000～1200万kW。
同时，按每年新增数量的10—15﹪对现有设备的风电机组进行更换，则国内风电机组年均需求量为1200～1400万KW。
（折合成2MW风力发电设备约为6000-7000台。
）
甘肃省是风力发电的大省，根据甘肃省风电发展规划，到2010年酒泉风电基地累计装机容量将达到341万kW,到2020年累计装机容量将达到2000万kW以上，每年装机容量150-200万KW。
西部重工地处中国的西北地区，每年生产200台套2MW及以上风力发电机组，仅供甘肃省内风场的使用其数量是远远不够的，其市场是有保证的。
2、国外市场预测
自1996年以来，全球风电机组装机容量年均增长超过30﹪，风力发电量年均增长达35﹪，是世界上增长最快的能源利用形式。
截止2004年年底，世界风电总装机容量约为4700万KW，到2005年年底约为5900万KW，2006年年底累计安装总量达7400万KW，2007年年底累计安装总量达9400万KW。
近几年来，每年新增风电机组安装总量在1200～1400万KW，并呈逐年增长趋势。
风电机组安装总量年增长若按20～25﹪的速度进行计算（低于近3年平均增速33.3﹪），则2010年将新增风电机组容量约为3440～4000万KW。
若每年按年新增数量的10﹪对现有发电机组进行风机更换，则2010年世界风电机组的年需求量可达到3700～4400万KW（折合成2MW风力发电设备约为18500-22000台）。
十、项目的经济效益估算
1、项目建成后，西部重工将形成2MW以上风电机组产品200台（套）总装试验生产能力。
2、项目达产年实现销售收入200000万元，利润总额20000万元（同行业的利润水平要高于此值），项目投资回收期5年，具有较好的经济效益。
3、西部重工作为风电设备总装产业基地，通过自主研究和开发，完全掌握2MW、2.5MW、3MW等风电机组的各种技术与设计，并制造出完全合格的产品，并通过示范风风场的运行试验和不断改进，达到完全投入市场的目的。
综上所述，该项目产品市场前景良好，项目建设符合国家产业发展政策，项目建设方案针对MW级以上风电机组的规模化生产进行，项目完成后企业将形成较大的生产能力，并能实现较好的经济效益和社会效益。
项目的用地需要政府部门给予大力的支持。
附录：
1、风力发电机试验风场建设的必要性说明
2、风力发电试验风场选址的说明
3、试验风场区域的气象、地质条件及能源介质
风力发电机试验风场建设的必要性说明
随着风力发电在国内的迅速发展，国内大量的厂家都在引进和吸收国外的先进技术，研发制造具有自己知识产权的先进风力发电机,就需要进行风力发电机组的现场试验，以验证新开发的风机设计和制造是否正确，提出新的改进方案，以便用最少的成本，实现设计和制造的零缺陷。
一、建设试验风机的意义
在试验风场的试验设备上，可以对新开发风力发电机组的齿轮箱、发电机、主轴、控制系统、润滑系统、液压系统等部件进行全面的试验，检验各部件是否能够达到标准和规范的要求，同时对各部份的装配是否能够达到要求进行检验，避免部件质量缺陷和装配过程中出现问题。
风机通过现场的试验，能够提高风机硬件的测试能力，掌握风电机组的关键测试技术，是保证产品质量的基础；
通过试验风机上得到的数据，为优化提高该风电机组的性能将起到重要作用，对以后进行新机型或新部件产品的开发和替代提供必要的试验环境和手段，特别是在风力发电机主机制造厂达到批量生产时，又不能每台风机上全功率试验台情况下，快速出厂测试的重要手段。
二、试验风机的测试项目
1、通讯测试
1）机舱控制柜的通讯测试
首先需要将控制柜之间的通讯联络及其与调试PC间的通讯联络建立起来。
打开PLC的系统管理软件，对主站和从站进行搜索，搜索完成后进行添加并激活。
此时观察主站以及机舱柜各从站的通讯信号LED显示是否正常。
若不正常，按照通讯的故障信息进行检查并排除。
2）变频器的通讯测试
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一种频率的电能控制装置。
RPBA-01是变频器的现场总线适配器，通过此适配器传动单元可以连接到profibus网络上。
首先将ABB_0812.GSD文件拷贝到PLC控制软件的IO文件夹内，并通过设置变频器的参数激活RPBA-01适配器和选择profibus总线控制方式。
然后对主站的从站点进行重新搜索，将会发现RPBA-01站点。
设置从站点的站号、PPOType、传动协议，激活后观察RPBA-01适配器的信号LED显示是否正确。
若不正确，根据故障类型进行检查排除。
2、静态测试
通过在PLC控制软件中对PLC的各输出点进行控制，观察PLC对应输出点的LED灯是否发生变化，并检查被控对象是否按照预定的方式正常动作。
由此检验对应设备工作是否正常。
1）齿轮箱测试
风力发电机的齿轮箱为增速齿轮箱，按照一定比例将主轴转速进行扩大，从而达到发电机的额定转速。
在测试过程中，主要对齿轮箱的润滑系统进行测试。
齿轮箱润滑系统包括一台油泵电机、油路、以及若干监控传感器。
油泵电机具有高低速功能，以便满足风机运行过程中的各种状态。
油泵电机分别为高速和低速转动时，压力传感器的示数不同。
若油路畅通，压力开关以及杂质开关应
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