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1、风力发电市场与技术发展,一、风电市场概况,Introduction of Wind Power Market,*,全球风电市场截止2014年6月底的统计,Global Wind Market,SOURCES:WWEA_half_year_report_2014,2014年上半年，全球新增装机 1761.3 万千瓦； 2014年上半年，中国新增装机717.5万千瓦，同比增长30.37%； 全球累计装机容量为3.36亿千瓦； 中国累计装机容量达到9858.8万千瓦，中国风电装机在电力装机总量中占比超过6%；,*,Global Wind Market,全球风电市场截止2014年6月底的统计,2014
2、年1-6月 新增装机容量分布,截止2014年6月底各国总装机容量及新增装机,SOURCES:WWEA_half_year_report_2014,*,全球风电市场,Global Wind Market,SOURCES:Key Statistics of World Wind Energy Report 2013.PDF,截止2013年底，各洲总装机分布,*,全球风电市场,Global Wind Market,SOURCES:Key Statistics of World Wind Energy Report 2013.PDF,全球103个国家使用风电 风电产生电力占全球电力需求约4% 各国风电
3、产生电力占各国电力总消费量如下：,丹麦占34% 西班牙占21% 葡萄牙20% 爱尔兰占16% 德国9%,其他数据：,*,中国风电市场总装机情况,China Wind Market,2013年我国风电场新增风电机组9356台，装机容量达1608.87万kW(其中海上风电场3.9万kW) 到2013年底，累计安装并网型风电机组63120台，累计装机容量9141.29万kW(其中海上风电41.9万千瓦)。,CWEA2013年中国风电装机容量统计,*,中国风电市场海上风电情况,China Wind Market,截至到2013年底，中国已建成的海上风电项目共计42.8万千瓦，其中，潮间带风电装机容量达
4、到30万千瓦，近海风电装机容量为12.8万千瓦； 2013年新增海上容量3.9万千瓦，全部为潮间带项目； 截止2013年底，获得国家或省能源主管部门同意，推进前期工作的项目共计17个，总规模409.8万千瓦。,CWEA2013年中国风电装机容量统计,*,中国风电市场海上风电情况,China Wind Market,CWEA2013年中国风电装机容量统计,2013年潮间带项目由东汽、远景和联合动力3家企业装机。,*,中国风电市场并网情况,China Wind Market,2013年，我国新增风电并网容量约1450万千瓦。到2013年底，中国（台湾省未计入）风电场风电机组累计并网容量约7716万
5、kW。 2013年，我国风电场风电机组发电量达到1371亿kWh，比2012年同期（1004亿）增长36%。 2013年我国并网建设条件和风电配套送出工程建设加快，全国风电场平均满负荷利用小时数达到2074小时，比2012年增加115小时。 2013年我国因弃风限电造成的电量损失为162.31亿千瓦时，比2012年下降46亿千瓦时；弃风限电情况也有明显好转。,CWEA2013年中国风电装机容量统计,*,中国风电市场区域装机情况,China Wind Market,2013年，中国风电新增装机(台湾未计入)超过100万千瓦的省份有4个，分别为新疆（314.6万千瓦）、内蒙古（164.65万千瓦）
6、、山西（130.9万千瓦）和山东（128.96万千瓦）。 到2013年底，中国风电累计装机(台湾未计入)超过600万千瓦的省份有5 个，分别为内蒙古（2027.031万千瓦）、河北（850万千瓦）甘肃（709.6万千瓦）、山东（698万千瓦）和辽宁（675.8万千瓦）。 2013年底，风力资源丰富的内蒙古自治区在我国实现累计风电装机容量2027.031万千瓦，建成了辉腾锡勒、辉腾梁、巴音郭勒和赤峰等多处大型风力发电场，成为唯一超过2000万千瓦级风电装机大省, 占全国风电总装机容量的22.17%。,CWEA2013年中国风电装机容量统计,*,中国风电市场机组功率,China Wind Mark
7、et,2013年新增风电机组的单机平均功率为1.72MW，比2012年(1.646MW)增长4.5%。 在2013年国内市场上，单机功率小于1MW的风电机组占0.8%，单机功率1.5 MW的风电机组占51%，单机功率2 MW的风电机组占31.6%，单机功率2 MW以上的风电机组占13.8%。 2013年国内所装机组的最大单机容量为6MW。2013年,我国累计风电装机中，单机功率小于1MW的风电机组占9.7%，单机功率1.5 MW的风电机组占65.4%，单机功率2 MW的风电机组占16.6%，单机功率2.5 MW及以上的风电机组占3.5%。,CWEA2013年中国风电装机容量统计,*,中国风电市
8、场制造商,China Wind Market,CWEA2013年中国风电装机容量统计,截止到2013年底，国产机组累计市场占有率达到87%, 其中金风科技占全国累计总装机的20.73%； 截止到2013年底，外资企业产品占国内市场份额的13%，其中丹麦Vestas占累计总装机容量的4.91%； 2013年国产机组新增市场份额达到94%, 其中，金风科技占新增总装机的23.31%； 2013年外资企业产品在国内的新增市场份额为6%，其中丹麦Vestas占当年新增总装机容量的3.16%。,*,中国风电市场制造商,China Wind Market,CWEA2013年中国风电装机容量统计,2013年
9、，我国新增装机容量超过100万千瓦的机组制造商有：金风科技（375万千瓦）、联合动力（148.75万千瓦）、广东明阳（128.6万千瓦）、远景能源（112.81万千瓦）、湘电风能（105.2万千瓦）和上海电气（101.4万千瓦）。 我国风电机组的招投标价格也有所回升，主机每千瓦平均价格上升到4000元以上，同比2012年增长10%左右。,*,China Wind Market,CWEA2013年中国风电装机容量统计,中国风电市场制造商,*,China Wind Market,CWEA2013年中国风电装机容量统计,中国风电市场我国整机制造商出口情况,风电“走出去”取得新突破，遍及全球6大洲的2
10、7个国家和地区，机组研发制造能力明显增强，机组功率不断加大； 2013年，中国整机出口数量达到341台，容量达69.2万千瓦，其中，金风科技风电出口数量最多，达到179台，容量36.1万千瓦，占全国54.21%； 截止到2013年底，先后已有保定惠德、浙江华仪、金风科技、上海电气、华锐风电、江苏新誉、国电联合动力、明阳风电、湘电风能、三一电气、浙江运达、华创风能、瑞其能、重庆海装等15多家企业向外国出口风电机组整机设备，累计出口风电机组748台，共139.25万千瓦。,二、风电技术发展,Development Tendency of Wind Turbine Technology,*,技术创新
11、的驱动力,Motivation For Innovation,*,我国风电技术研发和部署,Key Milestones for Wind Power Technology R&D,D,D,Sources: 中国风电发展路线图2050.pdf,*,技术创新领域,Innovation Fields,技术进步,行业发展,*,降低成本的主要技术趋势,Major Tech Trends Driving Down CoE,风电机组技术发展主要集中在如下方面：,传统的3级增速,双馈,永磁发电,传统的机舱布局,紧凑、集成化,一般的翼型设计,先进气动性能设计,风轮尺寸,更大风轮直径,一般的高度,更高塔架,钢塔,
12、替代结构,风轮,机舱,塔架,2级齿轮箱/直驱,Source: MAKE Consulting,整机设计 System Design,*,整机设计机组容量和尺寸,System DesignWind Turbine Scaling,VESTAS 8MW,Siemens 6 MW,Alstom 6MW,华锐 6MW,ENERCON 7.5 MW,SENVION 6MW,国电联合动力 6MW,湘电 5MW,明阳 6.5 MW,东汽 5.5 MW,金风 6MW,海装 5MW,5MW及以上功率的风电机组,*,VESTAS V164,Siemens 6 MW,Alstom Haliade 150-6MW,华
13、锐 6MW,ENERCON E-126,SENVION 6MW,国电联合动力 6 MW,湘电 5MW,明阳 6.5 MW,东汽 5.5 MW,金风 6MW,海装 5MW,额定功率,样机安装时间,风轮直径,传动型式,MW,M,整机设计机组容量和尺寸,整机厂家机型,System DesignWind Turbine Scaling,*,整机设计系统设计方法,System DesignDesign Methods,Sources: project force report: 通过一体化设计降低海上风电成本 DNV GL,*,整机设计系统设计方法,Sources: project force repo
14、rt: 通过一体化设计降低海上风电成本 DNV GL,System DesignDesign Methods,*,环境适应性设计,Wind Turbine in Diverse Operating Conditions,针对特定风场气候条件定制化设计 特定的风资源条件（年平均风速、极端风速、湍流强度等） 不同的空气密度、湿度、环境温度等,*,漂浮式海上风电机组,Floating offshore wind plants,海上风电场支撑结构应用型式,*,漂浮式海上风电机组案例,Floating offshore wind plants,漂浮式结构应用案例,*,漂浮式海上风电机组垂直轴漂浮式机组概
15、念,Floating offshore wind plantsVertical floating concepts,海上垂直轴漂浮式风电机组方案,风轮和叶片 Rotor and Blade,*,风轮尺寸和气动设计优化提升性能,Rotor Size and Aerodynamics Driving Efficiency,Source: MAKE Consulting,*,通过更大的风轮增加发电量,Larger Swept Area Increase AEP,对风轮直径增加5m后的年发电量提升情况,主要整机制造商提升风轮直径的情况,*,*,*,*,备注：基准为1.5MW 机组，77米风轮直径,So
16、urce: MAKE Consulting,*,新型风轮结构两叶片风轮,Novel Rotor Architectures,明阳风电SCD 6.5MW 超紧凑风机,稳定的偏航控制 较低的结构载荷 较小的叶片净空 叶片无预弯,德国2B-能源公司6MW 两叶片下风向机组,两叶片下风向风电机组,*,新型风轮结构,Novel Rotor Architectures,2B-6机组技术参数,*,分段叶片,Segmented wind turbine Blade,分段叶片便利运输的措施,ENERCON E126机组叶片现场组装,GAMESA 4.5MW机组叶片现场组装,*,叶片技术提升性能和降低噪音,Blade Technology,西门子 叶片Dino-Tails,涡流发生器,阿尔斯通 叶片T-spoilers,涡流发生器可阻止面内流动分离和稳定面外流动 格尼襟翼调节叶片特殊运行条件下的载荷并获得更高发电量 叶尖小翼可提
