低风速风力发电技术

一、技术名称

低风速风力发电技术。

二、技术类别

零碳技术。

三、所属领域及适用范围

电力行业低风速区域风电领域。

四、技术应用现状及产业化情况

随着我国风力发电装机容量的不断增加及风电场项目大规模开发，国内可开发利用的优良风资源地区日益减少。余下大量待开发的地域大多属于准Ⅱ类或Ⅲ类地区，有些甚至是IV类风资源区。低风速风力发电技术的发电机组主要应用于内陆、近海等可开发IEC S类风区，单机规模可达到2 MW级。低风速风力发电机组样机已于2011年12月实现并网发电，并在2013年实现规模化生产。

五、技术内容

1.技术原理

对机组的控制策略进行系列优化，通过加大风轮直径，优化叶片的气动外形，提高机组的效率及寿命；降低额定转速，在保持机组功率等级不变的条件下，可大幅提高机组性能，并突破2 MW以上低风速大风轮直径型风力发电机组优化设计。

2.关键技术

（1）低风速利用技术；

（2）多环境适用技术。机组具有抗冰冻、抗风沙、抗盐雾等特点，可在各类条件恶劣的低风速风电场应用；

（3）四段式塔筒设计。针对机型可能应用的特殊地形，除设计了标准80 m三段式塔筒，还特别设计了四段式塔筒和70 m/90 m塔筒等，安装更为方便灵活。

3.工艺流程

低风速风力发电机组生产工艺流程图见图1。

图1 低风速风力发电机组生产工艺流程图

六、主要技术指标

（1）额定输出功率2000 kW，额定电压690 V；

（2）叶轮直径105 m，扫风面积8626 m2；

（3）适用风区等级80 m高度、年平均风速6 m/s的低风速风区；

（4）运行温度-30 ～40 ℃（低温型），-10～40 ℃（常温型）。

七、技术鉴定情况

获得3项国家发明专利，1项实用新型专利。

八、典型用户及投资效益

典型用户：中国国电集团公司、中国华能集团公司、中国华电集团公司等。

典型案例1：中电投江西笔架山风电场项目。

建设规模：50 MW风电场。建设条件：80 m高度年平均风速6 m/s的低风速风区。主要建设内容：风力发电场、变电站。主要设备为2 MW低风速风力发电机组。项目总投资4.3亿元，建设期1年。年减排CO2量7.7万t，年经济效益6000万元，投资回收期7年。减排CO2成本为50～100元/t。

典型案例2：中国风电湖北江华大陆铺风电场项目。建设规模：50 MW风电场。建设条件：80 m高度年平均风速6 m/s的低风速风区。主要建设内容：风力发电场、变电站、进场道路、风力发电机组设备及相关土建及电气工程。主要设备为2 MW低风速风力发电机组。项目总投资4.5亿元，建设期1.5年。年减排CO2量7.7万t，年经济效益6000万元，投资回收期8年。减排CO2成本为 100～150元/t。

九、推广前景和减排潜力

预计未来5年，该技术可在适合开发建设低风速风力发电领域推广10%，可形成年减排CO2能力700万t。