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文档简介

国外主要风力发电机组制造商根本情况调查一、国外企业1.Vestas〔丹麦维斯塔斯〕丹麦vestas公司的风机制造始于1979年,于1998年在哥本哈根股票交易市场上市,2023年以其19.8%的市场占有率名列全球第一大风力发电机制造商,预计2023年全年营业额约72亿欧元。公司现拥有9500余名员工,设在丹麦的总部有员工2300多人,其中技术开发人员160人,维斯塔斯公司在荷兰设有分公司,在西班牙有2个厂,意大利1个厂,印度1个厂,英国1个厂,中国天津有3个厂,内蒙古1个厂,员工到达1000人,在北京设有办事处。在美国科罗拉多州建造了叶片、机舱和塔架工厂。2023年关闭了在英国的工厂。1987年,Vestas开始专注于风能利用的研究,2003年12月与丹麦NEGMicon合并成立了世界上最大的风机制造公司——新威斯塔斯公司,而丹麦NEGMicon公司是1997年由Nordtank公司与Micon公司合并组成,是当时世界上规模最大的风力发电机制造厂,还是丹麦唯一有自己的桨叶制造及其它非标部件生产制造能力的企业,其在变桨距叶片设计和制造方面具有技术优势。该公司产品的单机容量分别为850kW、1.5MW、2MW和3MW。2002年5月研制V90/3MW风力发电机样机,2004年批量生产。2023年36台V90-3MW风力发电机组安装在壳牌风能公司位于距离荷兰EAZ岸边10公里处的海上风电场。该机为3叶片,风轮直径90m,重量40吨,切入风速4m/s,额定风速15m/s,两级行星增速齿轮箱,增速比为:4极双馈异步发电机,额定电压1000V。V90/3MW机组为紧凑型结构,取消了低速轴。2023年7月与比利时-荷兰投资者集团的BelwindN.V.公司签约,为坐落于比利时比利时泽布鲁日海岸46公里外的BlighBank海上风电场提供55台V90-3.0兆瓦风机,这些风机将于2023年交付和安装。下列图为V90/3MW内部结构示意图和其安装在海上风电场的场景。2003年维斯塔斯研制V110/4.2MW双馈异步风力发电机组,2003年10月安装在丹麦的霍夫索;发电机采用了最正确速度Optispeed和最优叶尖速OptiTip控制方案,2006年Vestas还推出了专为海上风电场应用的V120-4.5MW原型机,该机型是V110-4.2MW的升级版,其THM(Topheadmass,机舱+转子组件)的重量只有210吨,比V110整整减少4吨之多(V120的叶轮直径还比V110增长10米,且高出300Kw的装机容量)。此成绩完全归功于其采用了新碳纤维叶片及智能型控制系统,但目前这种机型只有少量生产。2023年9月又研制出了V112-3.0MW离岸型风力发电机组,这是V90-3.0MW的改良型,其平安等级为IECS,适于在平均风速9.5m/s的海上使用,这种机组采用三级增速齿轮箱,永磁同步发电机,短低速轴。该机型应该是维斯塔斯准备大批量生产的产品,并与V90-3.0MW,V80-2MW〔塔筒高76米,重126吨,风机机舱重75吨,桨叶长40米〕一起形成离岸型风力发电机组产品系列。下列图为V112-3.0MW的外形图。V112-3.0MW机组方案安装在英国沃尔尼第二海上风力发电场,2023年年底交付使用。V112-3.0MW技术参数如下表所示:序号部件单位数值1机组数据1.1制造厂家/型号V112-3.0MW1.2额定功率kW30001.3轮毂高度〔推荐方案〕m84.94/1191.4切入风速m/s31.5额定风速m/s121.6切出风速〔10分钟平均值〕m/s251.7极端〔生存〕风速〔3秒最大值〕m/s59.5(IEC=2\*ROMANIIA)52.5〔IEC=3\*ROMANIIIA〕1.8预期寿命y202风轮2.1叶片生产商2.2叶片型号〔54.6m〕2.3风轮扫掠面积m298522.4功率调节方式变桨距2.5转轮直径m1192.6根部弦长m4下表为截止到2023年6月30日该公司主要机型销售量的统计。机型台数〔台〕装机容量〔MW〕V52-850kW3,1042,638.40V80-1.8MW1,0151,827V80-2.0MW2,6195,238V82-1.5MW213319.5V82-1.65MW2,3483,874.55V90-1.8MW210378.4V90-2.0MW1,9463,863V90-3.0MW1,1163,348其它26,50613,901.95合计39,07735,388.8有传闻称该公司准备研制6MW海上风机。Vestas于1997年进入中国风电市场,自2002年开始,逐步加大中国市场的占有率。在中国市场上主导产品是:V60-850kW,V90-1.8MW,V80-2MW。截止到2009年06月30日已向我国用户交付了1728台不同规格的风力发电机组,装机容量到达1,736.45MW,是该公司的第5大用户。2005年6月,Vestas公司独资在天津开发区西区成立维斯塔斯风力发电设备(中国),现投资总额为3.5亿美元。现在中国已经拥有6家分厂,5家位于天津,1家位于呼和浩特。2006年6月叶片工厂〔一厂〕开工生产,年生产能力为600片风机叶片,主要产品为长44m和39.5m的叶片,用于V80型2MW风电机组,2007年对此工厂进行了二期建设,使其到达年产1200片风机叶片的生产能力,现正在组织生产碳纤维叶片用的碳板。这些产品将供给中国、美国和欧洲市场。产品不但供给中国市场,还可向亚洲地区出口。2007年8月13日,机舱工厂〔二厂〕和发电机工厂〔三厂〕建成投产,为2MW机组提供配套。2023年8月,该公司控制器工厂〔四厂〕和机加工工厂〔五厂〕也建成,控制器工厂主要生产大功率线缆、机架、控制板,此后还将生产V80风机控制系统和V52风机控制系统。机加工工厂主要生产轮毂。设在呼和浩特金山经济开发区的总装工厂,在2023年6月投产,主要装配V60-850kW,预计在2023年将生产风力发电机组600台,2023年将增加到800台。2023年8月维斯塔斯铸件(徐州)成立,主要产品为底座、齿轮箱体、主轴座铸件,预计在2023年11月正式投产,方案年产各类风电设备铸件40,000吨。在欧洲专利局网站上以VESTASwindsysAS[DK]为申请人的公开专利有631/284篇(至2023年10月)。在中国知识产权局的网站上以维斯塔斯为申请人的公开专利有83篇,其中17篇取得了授权。附:NEGMicon〔2003年被vestas公司兼并〕NEGMicon公司曾经是丹麦第二大的风机制造商,介入风力技术研兴旺20多年,NEGMicon提供的风力机容量范围自600kW至2MW,机组操作简易,使用效率高,性能最优化。1998年汕头华能南澳风力发电公司从丹麦NEGMicon购进18台750KW的风力发电机。1999年,由于自身生产质量原因出现大批量齿轮箱故障,而不得不去美国更换1250台1000KW风机齿轮箱,而这些齿轮箱恰恰就是对载荷估计的缺乏。齿轮是由著名的德国Flender公司提供的。这些齿轮箱必须从美国外乡拆卸下来后运回德国工厂替换某些部件。然后根据产品担保义务,返回美国安装,且每台更新齿轮箱必须在2~4工作日完成。这个替换过程产生了巨大的开支,NEGMicon公司意外面临沉重经济负担。2003年出现巨额亏损,最终被Vestas兼并,一个辉煌的公司就在不经意间消亡。NEGMicon公司还是沿海风力发电设备的先驱者,在1996年就开发了沿海型的600kw机组。在欧洲专利局网站上以NEGMICONAS为申请人的公开专利有84篇(至2023年10月)。2.GEEnergy〔美国GE能源集团〕GeneralElectric美国通用电气是世界500强企业,涉足的领域十分广泛,美国通用电气能源集团是该公司的7个下属子公司之一,总部设在美国佐治亚州亚特兰大市。主要是提供发电设备和能源输送技术,从新装机容量来看美国GE能源集团为2023年全球第2大风机制造商。该公司2002年才通过并购安然风力公司(EnronWind)介入风电,现在已经是美国国内最大的风力发电设备供给商。2023年通用电气公司的首席执行官JeffreyR.Immelt在华尔街日报经济会议上表示,打算在2023年销售100亿美元风力发电机组。根据最新的一些消息,2023年以来该公司已将战略重点转移到离岸型风力发电机组的研制和市场开发上来。该公司的目前产品主要有GE1.5MW、GE2.3MW、GE2.5MW和GE3MW四种机型,其中的1.5MW风力机已经制造安装了2300台,是全球销售量最好的机型之一。GE1.5MW有两种配置,风轮直径分别为77m和82m,GE2.5MW的风力发电机现已在德国Salzbergen和西班牙Noblejas投入批量生产,风轮直径为l00m;新研制的GE3MW的风轮直径有三种配置,分别为90m、94m和104m。下列图为该公司的GE-3000的外观图。2004年3.6MW机组样机研制成功,并安装在爱尔兰ArklowBankoffshore风电场,最新改良的GE3.6sl系列风机,强调最适宜重量及较低本钱,其风轮直径是111m,风轮重83吨,机舱重185吨。机组配置了独特的“WindVAR〞电子控制装置,可用于海上或内陆风电场该机组的主要技术指标如下表所示:序号部件单位数值1机组数据1.1制造厂家/型号3.6sl1.2额定功率kW36001.3切入风速m/s3.51.4额定风速m/s141.5切出风速〔10分钟平均值〕m/s271.6平安等级IECS2风轮2.1制造厂家GFK,Epoxydharz2.2风轮扫掠面积m296772.3功率调节方式变桨距2.4转轮直径m1112.5转速范围rpm8.5~15.3GE公司3.6MW机组示意图图中1-海上舱,2-起重轨道,3-发电机热交换器,4-控制柜,5-发电机,6-齿轮润滑油冷却装置,7-联轴器,8-制动器,9-机座,10-噪声消除装置,11-齿轮箱,12-主轴锁止装置,13-偏航减速电机,14-低速轴,15-轴承座,16-轮毂,17-变桨减速电机,18-整流罩。为了加强其在离岸型风力发电机组市场上的竞争力,2023年9月以1820万欧元购置了挪威ScanWind公司的大部份股份,取得这家公司的实际控制权,而这家成立于1999年的只有45人的小公司,一直致力于海上风力发电机组的研制,2003年就开发成功3MW直驱式风力发电机组,并与西门子公司合作研制低速永磁发电机,将其安装在挪威Nærøy的海面上,此后不断改良到2023年已经有15台3MW~3.5MW的直驱式风力发电机组并网发电。其产品特点就是可靠性高,据称其每年只需要维护一次。下列图为这种直驱式风力发电机组的一组照片。这种直驱机组的低速永磁发电机的技术方案是由芬兰TheSwitch公司提出,西门子公司制造的。该公司的一种最新的概念设计是采用无级变速齿轮箱和外转子同步发电机,将主轴、主轴承、齿轮箱和机械制动系统组合成一体,发电机与风力机共用一个轴承,以减轻直驱式发电机的重量。这样的组合式机组结构简洁,具有较高的稳定性。这种机组将可以直接并网发电,不再需要变流装置,且有电能储存功能。GE能源集团在2003年进入中国风能市场之后,接连拿下内蒙古、江苏、新疆、河北等地的风电工程,河北尚义满井风电场、上海崇明风电场和南汇风电场、内蒙古辉腾西勒风电场、江苏省如东二期风电工程、河北张北风电场、新疆托力风电场都有GE的产品在运行,短短几年间,已经成为中国主要的风能设备供给商之一。该公司在中国销售的主要机型为GE1.5MW,其他的机型在当前还没有出现在中国市场上。2003年在上海张江高科技园区,GE建立了GE中国技术中心,成为GE全球四大研发中心之一,风力发电及相关技术也是该中心的研究对象之一。2005年美国GE能源集团在中国的首个风机组装厂在沈阳正式宣布成立。通用电气能源〔沈阳〕由GE公司全资所有,生产1.5MW风机。第一台风机已在2006年3月末装配完成,预计到2023年将形成120万千瓦的风电装机能力。2023年9月哈电集团电机公司收购了通用电气能源〔沈阳〕的49%的股权,并将其更名为“通用哈电风能〔沈阳〕〞。2010年9月26日又在镇江成立哈电通用风能〔江苏〕,电机公司持有51%的股份,通用电气持有49%的股权。通用电气能源〔沈阳〕叶片供给商之一的TPI复合材料公司2023年在太仓设立TPI复材构件公司,主要生产34m和37m两种长度规格的叶片,2023年10月该公司的二期扩建工程完工并投产,方案年产叶片2000多片。2023年底前GE能源在中国先后成立了五家合资企业,分别是:位于秦皇岛的GE-哈动力-南汽轮能源效劳、位于杭州的通用电气亚洲水电设备、位于上海的新华控制工程、位于沈阳浑南新区的沈阳通用电气透平机械技术和沈阳通用电气黎明燃气轮机零部件有限责任公司。美国通用电气运输系统集团设在美国宾西法尼亚州伊利市,也是美国通用电气的7个下属子公司之一,其业务范围涉及到风力发电设备的部件制造。2023年1月该公司旗下的风能传动科技公司在沈阳浑南设立了风电齿轮箱生产基地,2023年8月又成立合资企业重庆新兴齿轮,为其设在沈阳的齿轮箱厂提供齿轮。2023年推出的IntegratedDrive集成型齿轮驱动发电机系统,比传统的三段式齿轮箱/发电机系统重量更轻、体积更小,同时采用的轴承和齿轮更少。在欧洲专利局网站上以GEWindenergygmbh[DE]为申请人的公开专利有5篇,以GENELECTRIC为申请人的公开专利有789篇,以SCANWINDGROUPAS[NO]为申请人的公开专利有1篇;在中国知识产权局的网站上以通用电气为申请人的公开专利有162篇,其中18篇取得了授权。(至2023年10月)。GE方案2023年前在英国投资1.1亿欧元,开展海外风力机生产设施并部署在英国的设计、应用以及效劳工程资源;2023年前,在德国投资1.05亿欧元,扩大在萨尔茨贝根现有的本地涡轮制造厂,以及位于汉堡的产品开发工程中心;2023年前,向挪威投资7500万欧元,用于扩大风力技术研发场所;在瑞典向一个设计与技术展示公司投资5000万欧元。3.ENERCON〔德国埃纳康〕德国EnerconGmbH公司是一家总部位于德国AloysWobben的私人企业,成立于1984年,2023年以10%的市场占有率成为全球第4大风机制造商。在德国、瑞典、巴西、印度、土耳其、葡萄牙设有工厂。该公司售出的风力机具有效率高、运行维护本钱低的特点,且质量保证十年。目前的单机容量为330KW至6MW,机型有E-33、E-44、E-48、E-53、E-70、E-80、E-112、E-126等。1991年,公司开始研发世界上首台E-40/500kW直驱式风力发电机组,1993年,开始大规模制造这种E-40/500kW直驱式机组。1995年在印度设厂组装E-30/230kW机组,并研制了E-66/1500kW样机,1996年在巴西设厂,1998年在德国东部的马格德堡建立工厂,批量生产E-66/1500kW直驱机组,为了确保在风电机领域技术、质量和平安性的领先地位,叶轮等所有的主要构件都自行研发、生产。2001年研制E-112/4500kW样机,其机舱为全封闭的,该机型在扩建后的马格德堡工厂生产,2005年使用直径为112m的风轮研制了6MW的机组,后改用126m风轮,这种命名为E-126的机组只是E-112的升级版本,并不是全新的设计方案。2007年以后重点开发海上型风力发电机组,2007年在Enden港口附近首次安装了E-126/6MW海上机组的样机,2023年初又在位于Cuxhaven附近的DEWI-OCC海上试验风电场安装了8台E-126/6MW机组,E-112/4500kW和E-126/6MW机组的照片如下列图所示。E-112/4500kW机组风轮叶片采用GFK公司生产的Epoxidharz材料〔一种耐候性较好的环氧树脂〕分段制造和运输,风轮转速为8~13rpm,切入风速:2.5m/s,切出风速:28m~34/s。埃纳康公司生产的低速永磁发电机的电极绕组是直接绕在齿槽内的“花篮型线圈〞,每相绕组的线圈是连续的,可以进行自动化作业,在线圈外表上喷涂氟硅橡胶,从而使绕组能够耐受雨水、冰雪、粉尘、油污等;其电机大局部仍采用电励磁方式,因而,机组的外径较大。埃纳康公司的主阵地仍然是欧洲国家,包括:德国、丹麦、西班牙、法国、英国、希腊、爱尔兰、意大利、荷兰、葡萄牙、瑞典等。2023年该公司在欧洲的风电设备制造业独占鳌头,市场占有率高达51.6%,超过了丹麦风机巨头Vestas20个百分比。埃纳康公司没有在中国开展其业务,只有机组销售给了台湾SHAPE。在欧洲专利局网站上以Enercon公司董事长阿洛伊斯·沃本AloysWobben或WobbenAloys为申请人的公开专利有2116篇(至2023年10月)。在中国知识产权局的网站上以阿洛伊斯·沃本或艾劳埃斯·乌本为申请人的公开专利有100篇,其中69篇取得了授权。4.Gamesa〔西班牙歌美飒〕Gamesa原来是由Vestas在西班牙建立的合资公司,总部设于西班牙的潘普罗纳,后来脱离Vestas集团,但主要技术都是沿用维斯塔斯的,现在的技术研发中心仍设在丹麦的Sikeborg。2023年以其12%的市场占有率名列全球第3大风力发电机制造商。该公司早期重点开展可靠性好、高效的三叶片水平轴风力机850kW

G52机型〔维斯塔斯的V52〕,由于其在生产本钱上控制严格,以价格优势击败维斯塔斯而走红市场。2003年并购了其国内主要对手MADETecnologias公司,并在2005年首次超过德国EnerconGmbH〔埃纳康〕公司成为全球第2大风机制造商。Gamesa现在主要产品仍然是850kW和2MW机组,850kW机组有G52、G58两种机型,叶轮直径分别为52m和58m,2MW机组为可变速变桨距的双馈,特点是采用液压变桨结构,有G80,G83,G87及G90三种机型的,其叶轮直径分别为80m,83m,87m及90m。2005年歌美飒公司与本国的CapitalEnergy公司合资成立CapitalEnergyOffshore公司,开始从事离岸型风力发电机组的研制。2023年开始Upwind工程,致力开发G10X4.5MW机组。该机型的原型机已在2023年6月并网发电,风轮直径128m,叶片长度为61.8m,轮毂中心高为120m,机舱重量250吨。4.5MW的G-128海上风电机组具有如下特点:集成传动系统:据歌美飒称这种“集成传动系统〞方案减少了零部件的数量,这种主轴和齿轮箱的结构类似于REpower公司的5MWM5机组和西门子公司的3.6MW的SWT-3.6-107风电机组的主轴和齿轮箱的结构。传动链由主轴、两个主轴承和两级行星齿轮箱构成。2.多元智能控制系统:这种多元智能控制系统〔Multismart™〕可以把叶片的振动降到最低,并可以把叶片的负载降低30%。在机组上自带起重设备,以方便部件的拆装;3.可组合的叶片设计:采用了与Nitovres公司联合开发的Fibramatic®叶片制作技术,可组合的叶片设计可以使该型号机组的叶片像2MW的风电机组叶片一样方便运输。4.混合型塔架:也就是在下部用混凝土塔架,而上1/2~1/3为钢质锥筒式塔架;混合型塔架的运用可以最大的降低巨大的风电机组的费用。5.方便工具包方案:附带有起重系统的风电机组可以降低对外部大型起重机的依赖,因此可以简化零部件在野外的安装和拆卸过程。6.并网技术创新:采用了与WithTéchicasReundas公司联合开发的Sustainergy®电能储存技术,以及〔Gridmate™〕并网技术。公司方案在2023年推出5兆瓦的海上风机,在美国的弗吉尼亚州有一个工程研发中心,正在研发G128-5.0MW海上风力发电机组,其第一代原型机预定在2023年4季度完工。此机型基于近年来歌美飒验证过的在G10X-4.5平台上的成熟技术,将装配直径为128m的叶轮,采用模块化冗余设计,能够使局部负载运行,保证了可靠性,并最大限度地提升发电量。歌美飒与美国海上方案的主要供给商弗吉尼亚州新港纽斯造船厂〔NewportNewsShipbuilding〕共同开发的水泥灌浆系统和平台,其主要市场有:满足本钱效率的土木工程根底设施需求〔它是海上开发工程的最大投资局部〕,提高风力发电机的可靠性,最小化维修要求和发电本钱。歌美飒已经决定在格拉斯哥〔苏格兰〕建立自己的欧洲近海开发技术中心,研发6~7兆瓦的海上风机,预计将在2023年正式生产。除了西班牙外乡之外,歌美飒公司在印度、澳大利亚都有设工厂,2007年歌美飒公司在美国的宾夕法尼亚州开设一家叶片工厂。2006年9月,西班牙歌美飒公司在天津设立的风力发电机生产基地正式投产,现有叶片、机舱、发电机、齿轮箱和总装工厂,主要生产850kW的风机,但该生产基地管理欠佳,员工土气低落,产品质量也不稳定,已建成的发电机工厂由于没有订单现已经停产。2023年9月歌美飒公司在吉林大安市设立了2MW总装工厂年产250台。歌美飒在中国的第六家工厂已经破土开工,该工厂位于中国的风力发电区域内蒙古,将生产G8X-2MW涡轮机的发动机舱,生产能力到达500兆瓦/年,将在2023年开始生产。该公司在2005年的中国风电市场向中国提供了总计94部风力发电机组,总装机容量达8万千瓦,价值近4000万欧元,这94部机组中,有36部将安装在位于福建省的大唐漳浦六螯风电场,另外58部将安装在吉林省境内的华能洮北风电场内。2005年6月还与中国山东、福建各签订了建造40套及8套风力发电机组,总容量逾34MW,价值2千万欧元的合约。西班牙GAMESA公司与龙源集团有很好的合作关系,向龙源集团提供数千台G5系列850kW风机。这些风电机组,广泛分布于龙源集团在中国各地开发建设的26个风电工程,包括中国国家特许权工程。歌美飒公司还是全世界最大的独立风力开发投资商,在中国内蒙古、辽宁、吉林、山东等地都投资或准备投资建设了风电场。该公司已将中国市场列为仅次于欧洲、美国的第三大风机市场。在欧洲专利局网站上以GAMESAEOLICASA[ES]为申请人的公开专利有81篇(至2023年10月)。在中国知识产权局的网站上以歌美飒为申请人的公开专利有56篇,其中3篇取得了授权。附:MADETecnologiasRenovables公司MADE公司成立于1940年,属于恩德萨集团,在可再生能源领域内积累了20多年的经验,在西班牙和中国西北地区多处建造了风力发电机组。主要产品型号有AE-32、AE-46、AE-52、AE-61,容量从300kW至1.3MW。2003年被歌美飒兼并。在欧洲专利局网站上以MADETECNOLOGIASRENOVABLESS为申请人的公开专利有3篇(至2023年10月)。5.印度SuzlonEnergy公司〔苏斯兰能源公司〕印度Suzlon能源公司成立於1995年,是印度和亚洲最大的风电机组制造商,当年是通过联合收购德国的风力机制造商DeWind公司而进入印度刚刚开始的风能市场。该公司近年的开展速度惊人,从01年到05年其收入年平均增长率为45%,2005年在一年的时间内,其市场占有率从全球第10名迅速跨入第6名,此后,收购了比利时变速箱生产商汉森传输公司,2007年又以17亿美元收购了德国REpower公司的大部份股权,2023年其排名进入了第5名。目前,在德国、丹麦、印度、美国等地分别建有子公司、研发机构、生产工厂及销售机构。其主要制造车间分布于Pondicherry和Daman,这些车间不仅生产风力发电机组,而且生产机组的叶片。此外公司在Nandurabar和Mandvi建有叶片厂,在Hyderabad和Dhulia建有塔架厂。公司产品系列包括:S52-600kW、S〔64〕66-1.25MW、S82-1.5MW和S88-2.1MW机组。现有产品中,2.1MW机组是该公司所能提供的最大功率的机组,在海上风电机组的研发上主要还是依靠REpower的技术。右图为2.1MW机组的照片。2005年前Suzlon在中国没有销售记录,从2006年才进入中国市场,并取得总价值约3741万美元的在内蒙古兴建风力发电场的订单,2006年3月投资6000万美元在天津华苑产业区建立苏司兰能源〔天津〕,占地25万平方米,建设叶片厂、机舱厂、控制面板厂、发电机厂、总装厂,同时厂内还将建立一个技术设计中心。主要产品为1.5MW风力发电机组,方案年生产量为60万千瓦。2007年4月,工厂建成投产。目前,发电机厂已经停工。在欧洲专利局网站上以SUZLONWINDKRAFTGMBH[DE]或SUZLONENERGYGMBH[DE]为申请人的公开专利有8篇(至2023年10月)。6.德国Siemens公司〔西门子公司〕西门子集团公司是世界上最大的电气工程和电子公司之一,2004年12月1日西门子公司发电集团收购了从1980年开始生产风力发电机的丹麦柏纳斯能源〔BonusEnergyA/S〕公司,丹麦柏纳斯能源〔BonusEnergyA/S〕公司2003年6月的一项关于叶片的创造〔专利申请号为US2003116262〕,采用整体一步真空灌注成型没有接缝,强度很高。最大线速度可以到达300Km/h。该IntegralBlade®专利技术被用在SWT-3.6-107型风力发电机组上。不久西门子集团公司又收购了在风力发电机组齿轮箱制造业领军企业WinergyAG公司的母公司FlenderHoldingGmbh公司。并与设在德国不来梅州的的风力发电设备公司(ANWindenergieGambH)有密切的协作关系。该公司位列2023年全球大风机制造第6名,其产品方向是离岸型风力发电机组,主要市场在欧洲,主导产品为SWT-2.3-101、SWT-2.3-93、SWT-2.3-82VS和SWT-3.6-107。2023年8月西门子在美国爱荷华州建设了风叶制造厂,其生产的叶片就采用了这种专有的IntegralBlade®专利技术。同时,在美国伊利诺斯州Elgin市建设风电机组齿轮箱的生产厂,在麦迪逊州设有整机工厂组装2.3MW机组。SWT-3.6-107是海上和陆上两用型机组。叶片为增强型玻璃纤维环氧树脂,使用其特有的IntegralBlade®专利技术制造,没有粘接缝。SWT-3.6-107技术参数如下表所示:序号部件单位数值1机组数据1.1制造厂家/型号SWT-3.6-1071.2额定功率kW36001.3轮毂高度〔推荐方案〕m801.4切入风速m/s3~51.5额定风速m/s13~141.6切出风速〔10分钟平均值〕m/s251.7极端〔生存〕风速〔3秒最大值〕m/s50(标准型)70〔加强型〕1.8预期寿命y202风轮2.1叶片生产商SiemensWindPowerA/S2.2叶片型号B52〔52m〕2.3叶片材料GRE〔增强型玻璃纤维环氧树脂〕2.4叶片端线速度m/s60.4~80.62.5风轮扫掠面积m29,0002.6风轮转速rpm5~132.7功率调节方式变桨距2.8转轮直径m1072.9风轮倾角度6°2.10根部弦长m4.22.11叶形NACA63.xxx,FFAxxx2.12光泽亚光面,<30、ISO28132.13颜色暗灰色,RAL70353齿轮箱3.1制造厂家/型号WinergyAG/PZAB35403.2齿轮级数3级行星3.3齿轮传动比率1:1193.4润滑油容量L7503.5与发电机的连接柔性轴连接4发电机4.1制造厂家/类型异步AMB506L4A4.2额定功率36004.3额定电压V6904.4额定转数及转数范围R/min15004.5绝缘等级F/F4.6防护等级IP544.7冷却方式综合热交换器5制动系统5.1主制动系统叶片全翼展变桨距5.2第二制动系统高速轴液压盘式制动器6偏航系统6.1控制方式主动对风6.2偏航驱动6个电动减速齿轮6.3偏航制动主动磨擦和6个电动减速齿轮6.4远程控制WebWPSSCADA系统7控制系统7.1型号/设计KKWTC3/微处理机8重量8.1机舱t1258.2风轮t95SWT-3.6-107结构示意图图中1-整流罩,2-整流罩托板,3-桨叶,4-变桨轴承,5-轮毂,6-主轴承,7-主轴,8-齿轮箱,9-起重轨道,10-制动器,11-联轴器,12-发电机,13-偏航减速电机,14-塔架,15-偏航轴承,16-齿轮润滑油过滤器,17-冷却装置,18-机舱罩。SWT-3.6-107型风力发电机组是目前西门子公司最大型号的风力发电机,有海上型和陆地型两种机型,2007年7月首批25台机组安装在英国利物浦湾Burbo沿海风电场。2023年4月安装在英国GunfleetSands埃塞克斯海岸两台3.6MW机组并网发电,2023年又获得英国东海岸的谢林汉姆浅滩海上风电场供给88套SWT-3.6-107型风电机组的定单。并将为世界最大的海上风电工程LondonArray提供175台这种机组。下列图为3.6MW机组安装现场的照片。此外,该公司与ScanWind公司合作研制的3MW直驱式发电机组在2004年4月首台被安装在位于挪威Hundhammer的风电场,2023年7月,西门子又在此根底上开发了3.6MW的直驱机组,其样机安装在英国的GunfleetSands丹麦风电场,但这种机型却迟迟没有投入批量生产,其中的原由值得研究。下列图为这种直驱机组装运时的照片。2023年7月西门子与挪威StatoilHydro公司合作,使用了该公司开发的Hywind技术,在挪威Karmøy东南约12km的海上安装了世界上第一台大型浮体式风力发电机组,这种浮体式根底风电机组可以安装在120m~700m的水域。2023年5月上海振华重工〔集团〕股份成为其海上风力发电机组根底桩、过渡桩的供给商。2023年9月在SWT-3.6-107的根底上完成了SWT-3.6-120型海上型机组研制,此机组叶片长58.5米,风轮扫掠面积11,300m2,首批两台SWT-3.6-120于2023年10月安装在哥本哈根,用于配合COP15联合国哥本哈根气候大会的召开。2023年初,Dong能源与西门子签订了450台SWT-3.6-120型风机供货协议,该协议是世界上最大的风电协议订单的组成局部。订单中175台风机将用于英国伦敦工程一期,该工程将成为世界上第一个装机到达但该公司的SWT2.3-93机组仍然受到用户的重视,2023年5月德国波罗的海1号风电场就选用了21台这种机型的机组,预计将在2023年初并网发电。下列图为SWT2.3系统机组的结构图和其先导机型2MW的输出特性曲线图。截止2023年底,在中国,共有88台西门子〔Bonus〕风机安装在新疆、内蒙古、海南和福建等地的8个风力发电厂里。2009年7月7日西门子在中国的首家风机设备制造厂西门子风力发电叶片(上海)破土开工,正式进军中国风电市场,方案在欧洲专利局网站上以SIEMENSAG[DE]为申请人的公开专利有250篇,以BONUSENERGYAS[DK]为申请人的公开专利有76篇,以WINERGYAG[DE]申请人的公开专利有11篇,以TACKEWINDENERGIEGMBH[DE]为申请人的公开专利有13篇,(至2023年10月)。在中国知识产权局的网站上以西门子为申请人的公开专利有28篇,其中3篇取得了授权。附:丹麦Bonus〔柏纳斯能源〕〔2004年被西门子收购〕丹麦BONUSEnergyA/S公司的首台风力机的生产始于1980年,生产600kW、1MW、1.3MW和2MW,2.3MW的风力发电机组。其主要技术特点是采用三叶片失速型风轮、机舱设计紧凑,重心集中,体积小;在低速轴与齿轮箱的连接处增加了“收缩盘〞,以缓和风轮对齿轮箱主轴的冲击力,在高速轴与发电机连接处采用了弹性联轴器,刹车由叶尖扰流器和盘式制动器构成,并有失速保护装置。该公司在单位功率本钱、测试方法等方面具有一定的优势。1991年11台450kw的风力发电机组安装在Sjælland海面上,这是世界上第一个海上风电场,下列图示出该风电场的照片。1997年制造了首台1MW风力机,次年末制造了1.3MW和2MW的陆上风力机。2002年在丹麦安装了72台BONUS2.3MW风力机组,构成了丹麦首个海上风力场,该工程2003年完工。在2004年,西门子收购了丹麦Bonus公司。在欧洲专利局网站上以Bonus为申请人的公开专利有145篇(至2023年10月)。7.西班牙AccionaEnergia〔安迅能集团能源公司〕2005年兼并西班牙再生能源公司EHN,现任董事长为IsidroFainéCasas。该公司在西班牙、美国设有工厂,2005年6月与中国航空器材进出口集团公司在南通合资成立南通航天万源安迅能风电设备制造,主要生产AW77/1500型双馈风力发电机组。下列图为1.5MW机组的生产现场照片。2023年开发了3MW陆地型风力发电机机组AW-3000。这种风机采用3种规格的风轮,最大直径为116m,采用了分段叶片,以增强市场竞争力。“I+DEolia〞方案2023年开发出海上浮体式5MW风力发电机组。在欧洲专利局网站上以ACCIONAENSA[ES]为申请人的公开专利有3篇,ITOIZBEUNZACARLOS〔海上风机安装方法〕,GUELBENZUMICHELENAEUGENIO〔叶片制造〕。8.德国REpowersystems公司(RE动力系统公司〕德国REpowersystems公司是全球第8大风机制造厂商,2001年由Jacobs能源,BWU和pro+pro能源系统三家公司合并而成。目前在德国共有6个分公司。主要办公地点为汉堡,设计研发主要在Osnabrueck和Rendsburg,生产分散在Trampe和Husum,自2006年开始又在Bremerhaven和Osterroenfeld增加了新的厂房。其子公司分布于澳大利亚、希腊、法国、西班牙、葡萄牙等地。该公司2002年上市公司,2007年4月被印度公司Suzlon以12.2亿欧元收购了大局部股权,该公司第二大股东是法国的国有企业Areva公司。他们制造的风电设备遍布德国、法国和其他众多欧洲国家,并在中国、印度和北美扩展市场。其生产的风力机容量范围为1.5MW至5MW,叶轮直径70m至126m。主要产品包括:MD70-1.5MW、MD77-1.5MW、MM82-2MW、MD92-2MW和5M、6M海上风力发电机组。5M海上风力发电机组是2004年开发的,其核心技术是能在强风区或弱风区、平原或山脉、陆上或海上都能可靠地工作,LMGlasfiber公司参与了此机组的研制工作。2006年8月底,在英国苏格兰东海岸的Beatrice油田,第一次在海上安装了5M机组,采用了所谓的Jacket结构的支撑塔,水深40米,塔高89米。在2006年底,在易北河口Cuxhaven的Brunsbuttel核电站附近安装了另外两台5M,采用的是直杆式支撑塔,塔高117米。2023年9月安装在德国北部岛屿Borkum以北45公开处AlphaVentus风电场的6台5M海上风力发电机组并网发电,这个风电场是德国第一个海上风电场,将安装12台REpowersystems公司的5MW海上机组。下列图为5M机组启运和安装的照片。2007年4月REpowersystems公司与风机叶片制造商Abeking&Rasmussen(下称A&RRotec)共同合资成立PowerBlades公司,生产5MW海上风力发电机组用的126m风轮叶片,以取代LMGlasfiber公司的产品。而在2023年8月底德国碳纤维的主要生产商SGL集团收购了A&RRotec公司51%的股份,成为这家公司的控制者。2023年9月该公司研制的3台6MW机组在德国和丹麦边境地区试运行,这种机型的叶轮直径仍为126m。下列图为此机型的照片。5M机组的主要技术参数如下表所示:序号部件单位数值1机组数据1.1制造厂家/型号5M1.2额定功率kW50001.3轮毂高度〔推荐方案〕m陆上风机117米,海上约为85-951.4切入风速m/s3.51.5额定风速m/s131.6切出风速〔10分钟平均值〕m/s陆上25.0、海上30.01.7极端〔生存〕风速〔3秒最大值〕m/sIECIb或德国船级社海上I级风场要求1.8风带到达DIBt31.9预期寿命y202风轮2.1叶片生产商玻璃钢增强型纤维塑料〔GFRP〕外壳,预弯曲型2.2叶片型号〔61.5m〕2.3风轮扫掠面积m212,4692.4功率调节方式电动独立变桨距2.5转轮直径m1262.6转速范围rpm6.9~12.1(+15.0%)3偏航系统3.1类型外齿型四点轴承3.2驱动系统装有多个刹车盘的齿轮电机3.3制动液压盘式制动4齿轮箱4.1类型2级行星(斜齿齿轮)加1级平行齿轮4.2增速比约为975发电机5.1发电机类型6极双馈异步电机5.2额定功率5,000kW5.3转子额定电压660V5.4定子额定电压950V5.5额定转速rpm670–1,170(+15.0%)5.6发电机防护级别

IP545.7变流器类型脉冲调制式IGBT6根底6.1陆上风机加固混凝土地基,取决于现场条件6.2海上风机建造符合现场实际条件7平安系统7.1温度和速度嵌入式冗余温度和速度传感器7.2雷电保护全集成7.3电缆铠装7.4防火系统自动7.5制动系统液压盘式制动加全翼展气动2004年11月,Repower向东方汽轮机出售了FD70A、FD77A风力发电机组的技术许可证,其实,REpower的前身Jacobs能源公司早在1994年就向中国新疆金风科技股份出售了600千瓦风力发电机的许可证。2003年向浙江运达风力发电工程出售WD49〔50〕-750机组生产许可证。2006年9月北方重工与REpower公司、英国宏腾能源公司合资3亿元人民币在包头组建风力发电设备制造企业—瑞能北方风电设备,北方重工占33.34%,REpower公司占50.01%,宏腾公司占16.65%。将形成年产400台、2MW的风力发电机生产规模。在欧洲专利局网站上以REPOWERSYSTEMSAG[DE]为申请人的公开专利有304/115篇(至2023年10月)。在中国知识产权局的网站上以再生动力系统股份公司为申请人的公开专利有28篇,其中7篇取得了授权。9.日本三菱重工株式会社日本三菱重工(株〕是日本最大的重工业机器制造商,该公司的原动机事业部从1982年开始先后研制开发了300kw、450kw、60kw等型号的风力发电机,2003年开发的MWT-1000A型低风速风力发电机适合在年平均风速在6m/s的地区工作,其额定风速为12.5m/s〔相当于6级风〕。2003年开发了MWT-S2000直驱式风力发电机组,采用同步永磁发电机,新型轻质叶片。2005年3月开发了MWT92/2.4〔2.4MW〕机组,其风轮直径为92米,这种机组为双馈式机组,2006年完成这种机型的验证工作,截止2023年4月已经生产了200多台,并向美国批量出口。2023年6月又研制成功了严寒型机组。2023年开始研制5MW海上风力发电机组,将运用公司拥有的桥梁等技术,率先使5兆瓦级风力发电机到达实用水平。风轮直径120m,在水深30m内均可安装,主要的目标市场为欧洲。如果进展顺利,最早于2023年在英国及西班牙设立风力发电叶片等设备生产基地,把占领世界海上风电设备10%的市场份额作为其开展目标。他们方案开发额定输出功率为5~7MW级的大容量风力发电机,叶片直径约130m。将首先参与座底式,2~3年后再着手开展浮体式。他们方案采取收买、合资等方式在墨西哥等美国东海岸地区设立生产基地。此外也有在欧洲等地设立生产基地的方案,以确保公司参与海上风力发电设备市场竞争战略的实施。2007年宁夏银星能源风电设备,引入了日本三菱重工的风电技术,生产MWT-1000A型风力发电机组。这种机组的特点是采用了所谓的Smart-Yaw技术,就是在正常情况下风力发电机为上风向工作,而在遇到台风时,偏航系统自动将风轮转到下风方向,此后偏航系统采用自然偏航方式,这种方式可降低风轮上风方向的负载,使机组具有抵御强风的能力。在欧洲专利局网站上以MITSUBISHIHEAVYINDLTD[JP]为申请人的有关风电的公开专利有364项(至2023年10月)。10.德国Nordex公司〔恩德能源公司〕Nordex公司是德国的巴高克〔Babcock〕集团的子公司,Nordex公司于1986年成立于丹麦的Give,成立以来公司一直以生产风力发电机为主,2000年公司将总部迁至德国汉堡,并在德国、丹麦、印度、中国、西班牙、美国等地设有研发机构和生产基地。2001年4月Nordex公司正式在德国法兰克福上市。2003年该公司因决策失误濒临破产,2005年初进行了资本重组。2023年公司的上半年的销售额增至5.13亿欧元,主要来自于美国市场。Nordex公司生产的NordexS70〔1.5MW〕、S77〔1.5MW〕、NordexN80〔2MW〕、NordexN90〔2.3MW,2.5MW〕N100(2.5MW)等机型都采用了变桨距的方式,产品容量范围:600千瓦~2.5MW。该公司2000年开发了全球第一台2.5MW〔N80/2500〕机组,后又开发了N90〔2.5MW〕海上风力发电机组,并于2006年2月安装在德国距离海岸500m处的海面上。2007年开发的N100-2.5MW风力发电机组,风轮直径到达100m,主要供低风速〔6.5~7.5m/s〕的内陆地区使用,2023年已生产了10台样机,叶片由德国Rostock供给。恩德公司已经开始了3~5MW海上风电机组的开发,样机将于2023年面世,海上系列的风电机组将在2023年或2023年开始批量生产。Nordex于1995年开始在中国开展业务,1998年与西安航空发动机集团公司合资组建了西安维德风电设备组装生产N43型600kw风力发电机,2000年正式投产,2001年辽宁营口仙人岛风力发电厂安装了4台Nordex公司生产的1.3MW风力发电机。2005年春季,Nordex公司又与中航〔保定〕惠腾风电设备共同研发1.3兆瓦级风力发电叶片。2006年8月,在山东省东营市投资建设另一叶片厂,为S70/S77型风机生产NR37和NR34系列的叶片。2006年该公司与宁夏发电集团及宁夏天净集团在银川经济开发区合资成立了风电设备制造公司,2006年11月投产S70/1500千瓦和S77/1500千瓦系列风力发电机组,该公司将与两家中国公司合作建设宁夏的200MW风力电场工程。2023年3月,在江苏成立了恩德〔阜宁〕风电成套设备,投资10000万美元,主要生产1.5MW叶片。2023年7月Nordex在美国阿肯色州琼斯伯勒建立叶片和总装厂,在欧洲专利局网站上以Nordex为申请人的公开专利有282篇(至2023年10月)。在中国知识产权局的网站上以诺德克斯能源为申请人的公开专利有33项,6项取得授权。11.法国Alstom公司〔阿尔斯通〕Alstom是一家大型的法国公司,总部位于巴黎附近,其主要业务为发电、机车制造〔例如TGV和欧洲之星以及PP的电机系统〕。2023年~2023年,阿尔斯通的年销售额到达了246亿欧元,在70多个国家的雇员超过了81500人。该公司从2007年才因兼并西班牙Ecotecnia公司而进入风力发电设备行业,主要产品有Eco80-1.67MW和Eco100-3MW风力发电机组,其轴承采用SKF公司为其专门设计的圆锥滚子轴承,后者于2023年7月安装在西班牙。2023年7月首台样机安装在西班牙加泰罗尼亚的LaCollada风电场,这台机组轮毂中心高140m,风轮直径100m。以下列图片示出eco100-3MW风力发电机组的模型图与实物照片。附:西班牙Ecotecnia公司〔2007年被法国阿尔斯通公司收购〕Ecotecnia公司是西班牙最早进行风力机设备制造的企业之一,该企业从20世纪70年代末期进入可再生能源领域,刚开始主要从事于太阳能领域。该公司于1992年进入风电领域,并在1997年取得很大的开展。Econtecnia主要产品为近海风力发电机组,单机功率在1.3MW到3MW间,其产品特点是重量轻,核心技术有解决瞬秒储能损耗问题的技术方案〔split-second

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power〕。2006年Ecotecnia公司研发了eco100-3MW风力发电机组。2005年销售额为1.85亿欧元,2007年销售额超过了3.5亿欧元。该公司现有员工765人,在西班牙有5家公司,2007年11月法国阿尔斯通公司完成了对西班牙风力发电公司Ecotecnia的收购,收购价3.5亿欧元。目前,Ecotecnia公司仍然是西班牙风电市场的主角,并正在与辽宁高科能源集团公司洽谈合作方案。在欧洲专利局网站上以Ecotecnia为申请人的公开专利有14篇(至2023年10月)。12.芬兰Winwind〔温文公司〕该公司引进德国MultibridGmbH公司的半直驱机组技术,制造1MW和3MW风力发电机组,2003年1MW机组进入批量化生产,2005年6月,第一台WWD-3MW机组在芬兰北部城市奥卢并网运行,2023年才有5台机组在芬兰Kemi港的Ajos并网发电,此后分别在爱沙尼亚的Aulepa,捷克的Pchery,瑞典的Uljabuouda和芬兰的Pori安装了同型号的机组。2023年形成了批量生产能力,该机组风轮直径有90m和100m两种,2023年安装了13台,2023年新的紧凑型3MW机组研制成功,这种机组风轮直径有100m、109m和120m三种,主要供给低风速风电场使用。2005年,5MW的半直驱风力发电机组,已经开始在德国成功并网试运行。现正在与德国的REPower公司合作研制15MW模块化风力发电机组。下列图为该公司的1.5MW机组示意图。2006年的销售额为6000万美元。最大的工程在爱沙尼亚,160名员工中大多数是工程师,在葡萄牙、爱沙尼亚和中国有子公司,并方案开发印度、巴西、欧盟和南美市场。2006年9月芬兰能源集团公司SterlingInfotech购置了该公司40%的股票,并注资两千万欧元。由哈尔滨飞机工业〔集团〕有限责任公司和芬兰WinWindOy共同出资,于2005年3月注册成立哈尔滨哈飞威达风电设备,该公司的1MW和1.5MW半直驱机组的样机已经并网发电。芬兰Winwind公司的WWD-3MW的技术参数如下表所示:序号部件单位数值1机组数据1.1制造厂家/型号WWD3-3.0MW1.2额定功率kW30001.3切入风速m/s31.4额定风速m/s12.5(100m);13(90m)1.5切出风速〔10分钟平均值〕m/s22(100m);25(90m)1.6轮毂高度〔推荐方案〕m80~1001.7极端〔生存〕风速〔3秒最大值〕m/s59.5(IEC=2\*ROMANIIA)52.5〔IEC=3\*ROMANIIIA〕1.8预期寿命y202风轮三叶片2.1叶片生产商EuRos2.2叶片型号〔48.5/44〕2.3风轮扫掠面积m27850/63582.4功率调节方式变桨距2.5转轮直径m100/902.6转速范围rpm5~16(90m)、5~15(100m)3增速箱两级行星齿轮3.1增速比1:20.74发电机永磁同步4.1冷却方式定子水冷,空-水冷5变流器IGBT5.1发电机侧du/dt滤波,5.2电网侧LCL滤波6变压器机舱内在欧洲专利局网站上以WINWINDOY[FI]为申请人的公开专利有9篇(至2023年10月)。13.荷兰EmergyaWindTechnologiesNV〔EWT〕公司〔荷兰风能技术〕2002年成立,是第二大直驱机的制造商。2003年购置了Lagerwey公司的知识产权,开始生产750kw,900kw直驱式风力发电机组。2007年9月与金华市电机实业签订了生产180套价值两亿多元的直驱式风力发电机协议,2023年11月产品批量交付。2023年6月与航天万源国际(集团)合作,成立直驱风力发电机合资公司。在乌兰察布市兴和县旺角工业园区设厂,生产900kW直驱式风力发电机组和与之配套的风机叶片。在欧洲专利局网站上以LAGERWEYWINDBV[NL]为申请人的公开专利有16篇,(至2023年10月)。主要创造人为LAGERWEYHENDRIK,VERSTEEGHCORNELUSJOHANNESAN。14.法国AREVA公司〔阿海珐公司〕AREVA集团是由高杰马和法马通两大公司于2001年9月合并成立的,集团以核电相关设备〔占业务总量的80%〕和电子产品等的供给及效劳为其两大主要业务,是全球最大的核电公司,在电工市场排名第三位,该公司是德国REpowersystems公司的第二大股东,也是德国Multibrid公司的最大股东51%,而该公司在2005年初,在陆上安装了第一台5MW半直驱式风力发电机组,06年又在同一地区安装了第二台三角架式机组。这种M5000机组是由德国Aerodyn公司设计,采用了半直驱技术。这一设计综合了传统三级齿轮箱结构和直驱式技术的优点,即取消主轴,采用一级齿轮箱连接低转速永磁同步发电机,并且通过集成化设计,大大降低了机舱重量和尺寸,其主要技术特性如下:采用一级齿轮箱〔传动比为1:9.92〕和水冷式永磁同步发电机〔最大转速为147rpm,输出电压3000V〕。与5M风机相比,大大地简化了传动系统结构,尺寸仅为5M的十分之一。备用的数据采集设备减少了因这些设备的故障而导致的系统停机;传感器系统可提供维护预警。良好的机舱密闭设计和空气过滤器使风机能够承受恶劣气候条件〔如盐雾和潮湿空气侵蚀〕的影响,适应于海上环境条件。紧凑型设计使M5000风机相比于同级别特大型风机具有较轻的机舱和轮毂重量,便于运输和安装。M5000的机舱总重量〔包括轮毂和叶片〕大约310吨,而Repower5M为420吨,EnerconE-126那么到达530吨。当然,紧凑型设计同时也带来部件维修的困难。采用碳纤维结构的叶片,降低重量。四象限的全容量变流器改善了电能质量,功率因数调节范围为0.9〔感性〕-0.9〔容性〕。2005年法国Atlanticcoast海上风电场选用了其产品,这21台风机将在2023年投入运行。德国AlphaVentus海上风电场6台机组在2023年12月投入运行。2023年通过其子公司Multibrid与Wetfeet海上风能有限责任公司签署协议,为其提供80台M5000型风机安装于“全球科技1号〞近海风力发电场(总容量400MW),2023年开始交付。附:德国Multibrid公司二、国外技术咨询公司1.德国AerodynEnergieSysteme公司〔艾罗迪能源公司〕1983年成立,发起人SoenkeSiegfriedsen是一名工程师,1984年开始从事风电设备的研制,是一家方案设计公司。自成立以来共完成了13种机型的设计,最大的单机容量为5MW。上世纪开发出半直驱5MW级风轮机,本世纪又开发6MW级海上两叶片紧凑型半直驱风轮机。其叶片方案在中国有近20个买家,2007年先后与中船重工〔重庆〕海装风电设备和上海电气风电设备公司合作设计2MW机组技术,上海电气购置了其全套61个风机设计软件。与国电联合动力技术(保定)和浙江华仪风能开发合作设计1.5MW大型风力发电机组,2023年6月与明阳电气签约SCD技术转让合同,联合开发2.5MW/3.0MW(陆上型风机)和5.0MW/6.0MW(海上型风机)。所谓有SCD技术是超紧凑型机组的简称,该技术方案对半直驱机齿轮箱与发电机连接方式进行了改良,使用一个独立主轴承,两级行星齿轮箱,齿轮箱与发电机外径相同,通过同心法兰连接。主轴承法兰直接连接到齿轮箱输入轴端。2023年8月艾罗迪公司与内蒙第一机械集团签订风电增速箱技术转让合同。在欧洲专利局网站上以AERODYNENGGMBH为申请人的公开专利有105篇〔32项〕(至2023年10月),主要创造人为SIEGFRIEDSENSOENKE[DE];BAECKERJOERG[DE];GEBELJOACHIM[DE];LEHNHOFFMARTIN[DE]。在中国知识产权网站上以艾罗迪能源系统公司或爱罗丁能量体系公司为创造申请人的创造专利有8项已有5项取得授权,但多数是在2003年之前申请的专利。2.奥地利Windtec公司从事风轮机系统设计专利的开发和授权,同时开发风力发电机组的电力系统和控制系统,2023年被美国超导收购,2007年1月该公司向中国南车出售了1.65MW双馈机组的生产许可证,该公司的专利技术“平安锁〞设计能在停电的情况下保证叶片回到顺桨位置。2023年与华锐风电联合设计开发3兆瓦双馈式变速恒频风电机组,是我国生产的第一台海上大型风电机组,2023年9月安装在我国第一个大型海上风电场上海东海大桥风电场的3台机组并网发电。2023年6月与许继集团联合设计2.0MW双馈风力发电机组。在欧洲专利局网站上以AMSCWINDTECGMBH为申请人的公开专利有7篇(至2023年10月),主要创造人为HEHENBERGERGERALD[AT]〔控制〕;WEICHBOLDPETER[AT];TRATNIGROBERT[AT];3.德国Fuhrläender〔富兰德公司〕德国Fuhrlaender公司成立于1960年初。该公司位于莱茵兰—普法尔茨州瓦图埃干德斯汉。于20世纪80年代开始参与风力发电机机组的制造,其产品有1.5MW和2.5MW风力发电机,FL2500机组已经批量生产,分为三个类型,即标准型、低风速型及强风速型风机。可选配的风轮直径分别是:80m、90m、100m。其主要市场在德国外乡。在中国珠海设有办事处。2004年下半年向保定惠德风电工程转让1000KW风力发电机生产技术。2005年,大连重工起重集团以400万欧元以生产许可证形式从该公司引进1.5兆瓦FL1500系列变桨变速风机,2007年1月向沈阳瑞祥风能设备转让2.5MW机组技术,2023年1月在沈阳浑南新区开工建设2.5MW机组的生产厂房。2007年下半年与内蒙古风电公司签订联合在中国设计最先进的2000KW变浆距风力发电机。在欧洲专利局网站上以THEOFUHRLAENDERGMBH[DE]为申请人的公开专利有1篇(至2023年10月)。4.英国GarradHassan由AndrewGarrad博士在1984年创办的专业风电参谋咨询公司,总部设在英国布里斯托,是国际公认的独立风能权威咨询机构,在风力发电控制技术与整机结构强度分析方面居国际领先水平,曾为包括GE、Gamesa、NEGmicon在内的10余家国际著名风电企业开发过兆瓦级风力机组整机及控制系统,在国际风电界享有盛誉。该公司还是专业的风电领域各类软件的开发商,推出了风机叶片设计软件、风电场设计软件、风电场运行监控和数据采集系统以及风机数据采集系统等系列软件产品。1996年推出的GHBladed风机设计和分析行业的标准软件包。1998年,公司推出风电场设计和分析软件工具GHWindFarmer,被世界各国广泛采用。GHSCADA已成为业界领先的独立风电场管理、信息和报表工具软件。2003年推出的GHForecaster效劳,提供风力发电场发电量的短期预报。2006年该公司与保定天威风电科技联合设计、共同开发1.5MW风力发电机组〔2023年2月完成样机试制〕;2023年11月与浙江运达公司签约2.5MW风电机组研发技术咨询协议,由GH公司提供技术咨询的方式研发2.5MW风电机组。2023年8月该公司被德国劳埃德船级社〔GermanischerLloyd,GL〕接管。在欧洲专利局网站上没有查到以AndrewGarrad或GarradHassan为申请人的专利。5.AVANTISEnergyConsultantsLLC〔德国艾万迪斯能源咨询〕艾万迪斯能源咨询位于美国特拉华州威明顿的SILVER-SIDE路,该公司在德国、香港都设立有分支机构,Avantis现任主席克劳斯〔KlausBodenstein〕长期在亚洲和香港居住,对中国非常了解,也是风能方面的专家,2000年后来到中国开展。DetlefLange是公司的另一名股东。2006年他们设计了AV908-2.5MW的直驱式风力发电机组,该机的外形是由著名工业设计师克拉尼设计的,其是法拉利跑车、新干线列车的工业设计师。叶片由德国Windnovation公司设计。直驱发电机由德国柏林工业大学和韩国现代重工联合设计,为低速永磁式外转子水冷发电机,额定转速16转。此发电机在尉山工厂进行了试制。2006年10月与广西银河集团合资在北海成立艾万迪斯银河风力,这是该公司的唯一一个生产基地。AV908-2.5MW的直驱式风力发电机组采用倍福的控制系统,ABB变流器,在机舱的后部设有升压变压器。下列图为这种机组的结构图。下列图为发电机结构图和实物照片。在欧洲专利局网站上没有查到以AVANTIS为申请人的专利。6.挪威SCANWINDGROUPASScanWind公司1999年成立,一直致力于海上风力发电机组的研制,是一家只有45人的小公司。2003年就开发成功3MW直驱式风力发电机组,并将其安装在挪威Nærøy的海面上。2023年与美国GE公司签约,以1820万欧元将大局部股份出售给该公司。2003年与西门子公司合作研制过3MW直驱式风力发电机组。在欧洲专利局网站上没有查到以SCANWINDGROUPAS[NO]为申请人的专利有1项(至2023年10月)。WO0233254〔A1〕。三、其它国外公司1.美国ClipperWindpowe公司〔Clipper风能公司〕可瑞伯Clipper风能公司是美国仅有的两家风力涡轮机制造商之一,2001年由风能行业专家詹姆斯•德森〔JamesDehlsen〕发起成立,现为在伦敦证交所创业板上市的上市企业。公司位于美国加利福尼亚州卡宾特利亚市,工厂设在爱荷华州的CedarRapids,公司现有员工800人左右,公司发起人詹姆斯有25年的风力发电设备的制造经验,曾经制造过1.5MW的紧凑型半直驱多电机机组,公司现任总裁为道格•佩尔茨DougPertz。2006年底其研制的2.5MW机组下线,这种机组以其效率高、稳定性好以及能够降低风电本钱等特点而在2007年9月份获得了美国能源部的奖项。这种2.5MW机组采用两级行星轮增速器和四台永磁同步发电机,机组有四种风轮直径,分别是89m、93m、96m、100m,2007年4月首批安装在纽约州水牛城附近的机组并网发电,但不久就因齿轮箱出现质量问题而停止运行,此后经过改良并投入批量生产,2023年生产了300台2.5MW机组。先后在美国的纽约州、明尼苏达州、得克萨斯州和南达科塔州,英国、丹麦和墨西哥等地的风电场安装使用,截止2023年7月已安装了375台这种机组。下列图为该这种2.5MW半直驱多电机机组的结构示意图。2.5MW半直驱多电机机组的商品名为:Liberty®2.5MWSeries,其技术特点还包括:符合标准的低电压穿越能力,大容量电能储存,双人电梯,大空间机舱,维护人员可从机舱进入轮毂。该公司没有披露增速齿轮箱的信息,但从图片和公开的技术参数分析,此齿轮箱的增速比应该在1:85~1:120之间,并且极有可能是两级行星齿轮加一级平行齿轮;其主轴承为两个双锥形滚柱轴承。发电机为水冷,其散热器设在电机内部。电机上设有整流组件,输出的为高压直流电能。2007年10月8日,在英国布莱斯(Blyth)成立了海上风能中心,将着手开发新一代的7.5MW超大功率离岸风机,并冠名为“Britannia〞工程。这种7.5MWMBE海上风电机组机组是建立在2.5MW的Liberty风电机组根底之上,7.5~10MWBritannia海上风力发电机组在英国诺森伯兰郡开发,风轮直径为150米,为当今开发中最大的水平轴风力涡轮。2008年4月17日,皇冠不动产与Clipper风能公司发布消息称双方已就皇冠不动产购置Clipper风能公司的目前世界最大海上风电机组7.5MWMBE风电机组样机达成协议。同时,英国女王伊丽莎白二世也订购了一台10MW的离岸型风力发电机组样机,并将被安装在“大不列颠海上风能工程〞的北海风电场。2009年12月7日英国能源部长亨特爵士在比利时布鲁塞尔与欧盟九国能源部长签署联合声明,共同开展北海海上风电。同时透露,政府已经同意拨款500万英镑〔约合809.4万欧元〕给三家风能企业——维斯塔斯公司、Clipper风能公司以及三菱电力系统公司以支持欧洲海上风电场的建设。2009年12月11日联合技术公司同意购置Clipper风能公司近50%的股份之后,又得到了大量资金,并将使Clipper风能公司获得联合在欧洲专利局网站上以CLIPPERWINDPOWERTECHNOLOGYI[US]为申请人的专利有74/31项,(至2023年10月)主要的内容为紧凑型半直驱多电机,可伸缩叶片,多叶片风轮。在中国知识产权网站上以剪式风能科技公司为创造申请人的创造专利有7项。2.HyundaiHeavyIndustriesinKorea〔韩国现代重工〕.2023年2月开始在群山国家产业园区兴建的风力发电机厂工程,2023年10月批量生产1.65MW风力发电机组。在欧洲专利局网站上以HYUNDAIHEAVYINDCOLTD[KR]为申请人的有关风电的专利有2项,全是本国专利(至2023年10月)。3.西班牙M.Torres公司最早从事航空产品生产,主要生产型号为TWT1650-M3的直驱式风力发电机组,其功率为1.65MW,这种机组可配三种不同直径的风轮,分别是70m,77m,82m。4.意大利Leitwind公司是意大利最大的风力设备制造企业,有雇员2030人,在意大利、奥地利、法国、印度、北美都有工厂。主要生产1.5MW和1.7MW直驱式风力发电机组。其结构图如下:在欧洲专利局网站上以BATTISTILORENZO为申请人的有关风电的专利有2项,(至2023年10月)。5.德国Voith公司〔福伊特风机制造公司〕该公司是欧洲最大型的家族企业之一,是世界著名的造纸机、水轮发电机组和机械传动部件的制造商。该公司在2003年12月提出一种全新概念的风力发电机组的概念设计,其特点是在增速齿轮箱后,加有一调速型液力偶合器。2023年4月,在汉诺威工业展上此概念设计获得被誉为“工业界奥斯卡〞的“赫尔梅兹奖〞。这种风力发电机组不再需要变流器,重量和体积都大大减轻。Vorecon是基于功率叠加原理而工作的。局部功率通过Vorecon的变矩器到达行星齿轮副的行星轮,大局部功率那么通过Vorecon的机械主轴传递至行星齿轮副的外围齿圈,最后在行星齿轮内进行功率的矢量叠加。行星齿轮副的齿圈保持着固定的转速,通过调整变矩器中导流片的位置,使变矩器的输出速度得以改变,该速度输出是在行星齿轮副中的行星齿轮中,这样,齿圈与行星间便可进行速度的矢量叠加(见图),从而使得太阳轮的输出速度改变(降低或增加),并使太阳轮与压缩机的输入轴相连,由此到达对压缩机调速的目的。通常Vorecon的调速范围为60%~105%,Vorecon的传递功率从1.5MW至50MW之间是绝对可行的。Voith公司正在德国的Crailsheim建造一家新的WinDrive生产工厂。在那里它将把机组供货给美国。2005年10月,EU能源和福伊特公司达成了合作协议共同研发WinDrive型转换器设备,2006年6月美国CTC公司〔复合技术〕宣布完成了对EU能源的收购,成为EU能源和DEWIND集团公司的所有者,并在美国德克萨斯州建设工厂。但这种机组的效率偏低,只能到达直驱机的70%左右。在欧洲专利局网站上以为申请人的专利有项,7.德国DEWIND公司1995年在德国吕贝克〔Lübeck〕成

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