風力發(fā)電技術(shù)是涉及空氣動力學、自動控制、機械傳動、電機學、力學、材料學等多學科的綜合性高技術(shù)系統(tǒng)工程。目前在風能發(fā)電領(lǐng)域,研究難點和熱點主要集中在風電機組大型化、風力發(fā)電機組的先進控制策略和優(yōu)化技術(shù)等方面。
風力發(fā)電機組機型及容量的發(fā)展
現(xiàn)代風力發(fā)電技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢主要在于如何進一步提高效率、提高可靠性和降低成本。作為提高風能利用率和發(fā)電效率的有效途徑,風力發(fā)電機單機容量不斷向大型化發(fā)展。從20世紀80年代中期的55kW容量等級的風電機組投入商業(yè)化運行開始,至1990年達到250kW,1997年突破1MW,1999年即達到2MW。進入21世紀,兆瓦級風力機逐漸成為國際風電市場上的主流產(chǎn)品。2004年德國Repower即研制出第一臺5MW風電機,Enercon開發(fā)出第二代直驅(qū)式6WM風電機,預(yù)計2013年單機容量將突破15MW[1,3]。從世界范圍來看,1.5MW-2MW的機型占世界機組容量的比例,已從2007年的63.7%飛速上升到80.4%;而在我國,2005年風電場新安裝的兆瓦級風電機組占當年新裝機容量的21.5%,而2009年比例已經(jīng)上升到86.86%[4]。這表明容量風電機組已經(jīng)成為我國風電市場上的主流產(chǎn)品。