能源世界網訊（記者衛維 魏百鈞） 6月28日，由山東中泰新能源集團公司自主研制成功的我國首臺50兆瓦特大型垂直軸風力發電機組，在內蒙古烏蘭察布市興和縣大庫聯鄉五道溝風電場舉行開工典禮。此項目將于當年12月底建成，2012年3月并網發電，可實現年發電量2.5億千瓦時，年產值1.5億元，8年即可收回全部投資。有關專家認為該項目的成功，對我國風電技術和設備的自主發展具有十分重要的作用，具有建設投資省、發電成本低、運轉時間長、做功效率高、單機功率大等優勢，專利技術和整機設計處于國際領先水平。
多年來，我國風電設備對國外技術和關鍵部件依賴性高，并且普遍存在著單機發電量小、運營商虧損、制造成本高、大型設備運輸維護不便、輸電不穩定等問題。針對這一問題，山東中泰新能源集團公司從2000年開始，投入了大量資金和精力進行基礎性研究工作;經過多次反復論證，于2007年確定了自主研發特大型垂直軸風力發電裝置的課題。
在研發過程中，為了充分發揮垂直軸風力發電裝置的優勢以達到充分利用低空低速風能、提高單機容量的目的，科研人員不斷拓寬設計思路，對塔架、固定橫梁、垂直旋轉軸、發電機與大型齒輪連接系統、多層無阻力活動葉片、葉片開啟控制系統、發電機離合器連接發電量控制調節裝置等進行了上百次的設計和優化;并重點對所用材料的性質、強度、制造工藝，特別是抗破壞能力等進行了大量實驗分析和優化選擇，使該風電裝置的整體設計工作取得了突破性進展。這一特大型垂直軸風力發電設備于2010年2月研制成功，當年9月下旬在山東濟南裝機至今8個月來，試驗風機運行良好，各項指標均達到設計要求。
據悉，我國這一具有完全自主知識產權的特大型垂直軸風力發電裝置主要包括風輪系統、機械傳動系統、電氣系統、逆變系統、輸變電系統，塔架和基礎等幾大部分。特點在于：整個風電系統屬于垂直軸阻力型。垂直旋轉軸上設置多層多葉片一體的風輪機構，可以接受任何方向的來風而不需要偏航系統。旋轉軸的底端通過大盤齒輪連接發電機離合器，當旋轉軸轉速達到預設轉速時，智能控制多機發電系統指令第一臺發電機投入運行，隨風速變化可指令多臺發電機依次加入運行，保證發電設備高效平穩運行。其技術具有七項特點：
1.單機容量大。智能控制多機發電系統可控制大盤齒輪先后與多臺發電機連接并運轉，充分利用風能資源，使單機發電容量達10-100兆瓦。適用于并網和區域離網發電。
2.做功效率高。采用連接在旋轉軸上的多層、多葉片一體的風輪機構，受風面風力作用大，背風面阻力小，風能利用率高。單位風場發電量大。
3.建設投資省。設備具有自主知識產權，可實現全面國產化，大大節省建設投資資金。初步估算，比同容量風機節省投資10%以上。
4.成本低效益好。運行費用在 0.3元/kwh以下 ，按10兆瓦規模計算，運營成本低于現有風電、火電、水電、核電等設備，運營商可獲得良好效益。
5.使用壽命長。設備框架采用金屬材料，風葉采用高分子紡織材料，風輪風阻小、重量輕，大大降低了易損部件的損耗；并具有較強的抗破壞能力，保證設備穩定運行。
6.運營時間長。設備做功效率高，隨風速智能調控多臺發電機運轉，單機年運轉時間達6000小時以上，是其他風電設備的3倍。
7.安裝維修方便。設備框架和部件尺寸、重量設計合理，標準化模塊組合，運輸、安裝方便；發電機和控制、制動裝置安裝在地面機房，保養維護方便。
目前，山東中泰新能源集團公司研發成功的50MW-100MW風力發電項目已引起內蒙古、寧夏、江蘇、中電投等省市和風電企業的高度關注。有專家稱，我國特大型垂直軸風力發電裝置以其技術、成本等優勢，將逐步取代水平軸風力發電機，成為世界新能源的主力軍。
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