15mw風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告(更新版)

　　

【正文】 其中碩士 4 人，大學(xué) 3 人，平均年齡 36歲； 技術(shù)開(kāi)發(fā)人員 18 人，占公司人員總數(shù) 26%； 生產(chǎn)人員 30 人，占公司人員總數(shù) 43%； 銷售人員 6人， 占公司人員總數(shù) 8%。 在車間對(duì)控制系統(tǒng)軟件作功能試驗(yàn)。 ＣＤ上的機(jī)艙和輪轂蓋的３Ｄ幾何尺寸。 起草樣機(jī)的試運(yùn)行協(xié)議 帶加固鋼和鋼數(shù)據(jù)清單的基座的圖紙 ◆ 裝配圖紙 齒輪箱、電動(dòng)機(jī)和剎車 /剎車圓盤(pán)的結(jié)構(gòu)圖紙； ◆ 機(jī)架 齒輪箱和電機(jī)技術(shù)說(shuō)明及齒輪箱 ,電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖紙，變槳距系統(tǒng)的單個(gè)零件圖紙； ◆ 液壓系統(tǒng)：整理更新認(rèn)證用 的設(shè)計(jì)、計(jì)算書(shū)、技術(shù)說(shuō)明和附加結(jié)構(gòu)圖紙。法蘭和螺栓連接的靜態(tài)和疲勞強(qiáng)度試驗(yàn) 零部件的設(shè)計(jì)計(jì) 算（偏航軸承、偏航驅(qū)動(dòng)、偏航制動(dòng)）由供應(yīng)商執(zhí)行。 ◆ 完成帶三個(gè)獨(dú)立電氣系統(tǒng)的變槳距系統(tǒng)的電氣部分的技術(shù)要求。 20xx 年完成的工作 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 28 、 20xx 年 1月 20xx 年 6 月完成第一 階段初步設(shè)計(jì) 安全和控制系統(tǒng)（ SCS）， SCS 是用作負(fù)載計(jì)算的基礎(chǔ)并作為控制器軟件開(kāi)和編程基礎(chǔ)。 第五章 研究方案、技術(shù)路線、組織方式 研究 技術(shù)方案 充分發(fā)揮德國(guó)艾羅迪（ aerodyn）公司設(shè)計(jì)力量，以國(guó)內(nèi)、外 同類產(chǎn)品為參照，進(jìn)行 方案論證、對(duì)比分析、優(yōu)化創(chuàng)新，形成項(xiàng)目開(kāi)發(fā)研制的初始方案； 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 26 采取分析加少量試驗(yàn)的開(kāi)發(fā)模式，利用設(shè)計(jì)平臺(tái)通過(guò)建模、仿真、分析修改模型的不斷循環(huán)完善總體設(shè)計(jì)方案； 在優(yōu)化的總體方案基礎(chǔ)上，再將技術(shù)要求和邊界條件分解到各零部件上，由國(guó)內(nèi)的零部件廠商進(jìn)行設(shè)計(jì)研制； 、 總裝出樣機(jī)后，在試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行考核性運(yùn)行，并利用常規(guī)的測(cè)試手段檢測(cè)機(jī)組中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與模型仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，為進(jìn)一步改進(jìn)提供依據(jù)，最終形成一種適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的新型機(jī)型； 、 項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，按照國(guó)際先進(jìn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 如 IEC61400德國(guó)勞埃德（ GL）規(guī)程規(guī)范等來(lái)完成有關(guān)的開(kāi)發(fā)研制工作。— 90186。 高速閘液壓制動(dòng)剎車 ◆ 偏航系統(tǒng) 額定頻率 50 Hz （ 6） 變槳距控制系統(tǒng)：變槳距控制系統(tǒng)主要調(diào)整風(fēng)力發(fā)電設(shè)備上漿葉的角度，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在額定的功率和安全的風(fēng)速下可靠的運(yùn)行。 并網(wǎng)型雙饋風(fēng)力 發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的定子繞組連接電網(wǎng)上，在運(yùn)行過(guò)程中， 各種原因引起的電網(wǎng)電壓波動(dòng)，跌落甚至短路故障會(huì)影響發(fā)電機(jī)的不間斷運(yùn)行。編 程簡(jiǎn)單，編程器使用簡(jiǎn)便。 ﹡ 風(fēng)機(jī)的機(jī)艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用了人性化的設(shè)計(jì)方案，非常方便運(yùn)行人員檢查維修， 并且還設(shè)計(jì)了電動(dòng)提升裝置，方便工具及備件的提升。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu) ﹡ 風(fēng)機(jī)主軸、齒輪箱、機(jī)械剎車由求墨鑄鐵殼體連成一體，結(jié)構(gòu)緊湊，發(fā)電機(jī)與齒輪箱之間采用萬(wàn)向聯(lián)軸器及安全離合器連接。按照德國(guó)質(zhì)量認(rèn)證機(jī)構(gòu)勞埃德有關(guān)風(fēng)力機(jī)規(guī)范和 DIN 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造，通過(guò)開(kāi)發(fā)、消化、吸收、國(guó)產(chǎn)比率達(dá)到 90%以上，技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。其中 ,風(fēng)力發(fā)電主要開(kāi)展 兆瓦變速恒頻風(fēng)力 發(fā)電機(jī)組和 兆瓦直接驅(qū)動(dòng)永磁式風(fēng)電機(jī)組。若以單機(jī)容量為 兆瓦機(jī)組計(jì)算，規(guī) 劃需要的設(shè)備數(shù)是：自 20xx年到 20xx 年， 5 年間每年要安裝 500 多臺(tái) 兆瓦機(jī)組；自 20xx 年到 20xx 年，5 年間每年要安裝 666 臺(tái) 兆瓦機(jī)組；自 20xx 年到 2020 年， 5 年間每年要安裝 1332 臺(tái) 兆瓦機(jī)組。分布在 15 個(gè) 省（市、區(qū)、特別行政區(qū)）。浙江省機(jī)電院和新疆金風(fēng)公司與德國(guó) Jacobs 公司合作 ,引進(jìn)了S43/600、 S48/750 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造技術(shù)轉(zhuǎn)化為商品，上述產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)處于先進(jìn)水平，但與國(guó)際先進(jìn)產(chǎn)品性能相比差距仍然很大。并且在未來(lái) 10 年內(nèi)將有 177000MW 容量的風(fēng)力機(jī)投入運(yùn)行。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，近幾年來(lái)變槳、變速、恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)受到青睞和開(kāi)發(fā)應(yīng)用。歐洲上述幾個(gè)國(guó)家新裝單機(jī)容量已達(dá) 1200KW 左右， 2 兆瓦級(jí)以上風(fēng)電機(jī)組已在成批生產(chǎn)。 第二章 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) . 國(guó)外風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)力發(fā)電發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì) 風(fēng)電將是 21 世紀(jì)內(nèi)發(fā)展最快的一種可再生新能源。開(kāi)發(fā)具有 自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、發(fā)展民族工業(yè)、提高國(guó)產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝備 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 5 水平和能力、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境與生態(tài)平衡，具有重要的意義和作用。而國(guó)內(nèi)廠商則可以根據(jù)不同氣候、風(fēng)況條件，研制出適合不同地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)用戶要求的機(jī)組。 我國(guó)風(fēng)電發(fā)展經(jīng)歷了 20 多年，風(fēng)電場(chǎng)選用的設(shè)備大部分是國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品。而且地區(qū)分布極不平衡。據(jù)20xx 年聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)，目前世界上已探明的石油資源，只夠人類使用 44 年；天然氣也僅夠使用 62 年左右；煤炭可以使用 230 年。在能源領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)利用新的可再生的清潔能源（即新能源，主要有風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能、海洋能、地?zé)崮艿龋┚褪窃搼?zhàn)略其中之一。由于經(jīng)濟(jì)和歷史的原因，這也使我 國(guó)成為目前世界上極少數(shù)幾個(gè)能源消費(fèi)以煤炭為主（目前占 75%左右）的國(guó)家之一，并在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)還不可能得到根本改變。但是，國(guó)產(chǎn)的風(fēng)力機(jī)的裝備水平，跟不上形勢(shì)的發(fā)展步伐， 85%的風(fēng)力機(jī)需進(jìn)口。 發(fā)展風(fēng)力發(fā)電可以建立新興的制造產(chǎn)業(yè)，大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組科技含量高，能夠促進(jìn)專業(yè)部件生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)升級(jí)，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。但現(xiàn)在世界上風(fēng)電機(jī)組主導(dǎo)機(jī)型為 ～ 2兆瓦級(jí)，風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量向兆瓦級(jí)發(fā)展已是必然趨勢(shì)。 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組研制屬新能源領(lǐng)域，涉及空氣動(dòng)力學(xué)、高分子材料、輸配電系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)以及機(jī)械制造、液壓控制等學(xué)科，是國(guó)際上近二十年才得到蓬勃發(fā)展的新興邊緣學(xué)科之一。 例如：?jiǎn)螜C(jī)容量不斷增大、葉片長(zhǎng)度也不斷增長(zhǎng)， 2MW 風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪直徑達(dá) 80m。由于它被設(shè)計(jì)成在幾乎所有的風(fēng)況下都運(yùn)行在相應(yīng)風(fēng)速下效率曲線的最高點(diǎn)，試驗(yàn)表明，在平均風(fēng)速 m/s 時(shí)，變速風(fēng)電機(jī)要比恒速風(fēng)電機(jī) 多捕獲 15%的風(fēng)能。 附國(guó)外代表產(chǎn)品、技術(shù)和公司及 20xx 年底世界各地總裝機(jī)容量。 保定 550 廠 20xx 年底與德國(guó)Furlander 簽定 1兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)許可證合同，開(kāi)始風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的開(kāi)發(fā)研制。 20xx 年 2月 28 日，第十屆全國(guó)人大常委會(huì)第十四次會(huì)議通過(guò)了《中華人民共和國(guó)可再生能源法》，并于 20xx 年 1月 1日起開(kāi)始施行。這個(gè)通知和其他相關(guān)政策給風(fēng) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 13 電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化發(fā)展提 供了機(jī)遇，國(guó)產(chǎn)風(fēng)電設(shè)備將有巨大的市場(chǎng)和良好的發(fā)展前景。（附件：公司與德國(guó)艾羅迪（ aerodyn）公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)研制 兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)合同） 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)一般采用永磁同步電機(jī)或者雙饋電機(jī)作為發(fā)電機(jī)，通過(guò)變槳距控制風(fēng)輪使整個(gè)系統(tǒng)在很 大的速度范圍內(nèi)按照最佳的效率運(yùn)行，是目前 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 16 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向。 1） 額定電壓：三相定轉(zhuǎn)子電壓 690V，頻率 50Hz； 2） 雙饋異步發(fā)電機(jī)：三相，定子Δ接 /轉(zhuǎn)子 Y 接，定子額定電壓 690V， 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 17 額定功率 1500kW，定子側(cè)功率因數(shù)為 1，轉(zhuǎn)子額定電壓 690V，額定電流 400A； 3） 大容量交 直 交雙向變流器：三相輸 入 /輸出額定電壓 690V，輸出額定電流 400A，容量 500Kw，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)為 1； 4） 變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)：變速范圍 100020xxrpm，效率95%，發(fā)電量額定值 1500kW；基于雙 DSP 的全數(shù)字化控制；標(biāo)準(zhǔn)通訊接口；具有故障檢測(cè)和保護(hù)功能，可靠運(yùn)行。偏航系統(tǒng)在工作時(shí)帶有阻尼控制，并采用較優(yōu)化偏航速度的設(shè)計(jì)，使機(jī)組偏航旋轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。 ﹡ 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 由計(jì)算機(jī)控制，數(shù)據(jù)自動(dòng)采集處理、自動(dòng)運(yùn)行并可遠(yuǎn)程監(jiān)控。 主要在于通過(guò)載荷計(jì)算優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低機(jī)組的重量，改進(jìn)齒輪箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高其可靠性， 風(fēng)機(jī)葉片的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)， 優(yōu)化控制策略提高機(jī)組的偏航性能，優(yōu)化 變槳距控制系統(tǒng)最大限度的 捕 捉風(fēng)能提高發(fā)電量。遠(yuǎn)方控制帶有全面的信息系統(tǒng)的報(bào)表打印、數(shù)據(jù)分析等多項(xiàng)功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān) 控，就地控制和遠(yuǎn)方監(jiān)控具有界面顯示功能。該系統(tǒng)全數(shù)字化、基于 IGBT 功率元件系列化，標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品；通訊與遠(yuǎn)程控制采用標(biāo)準(zhǔn) RS 接口或現(xiàn)場(chǎng)總線；伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)可選用異步電機(jī)或直流電機(jī)； 關(guān)鍵是硬件電路和控制軟件的開(kāi)發(fā)。 低溫型： 30℃至 +40℃，（運(yùn)行溫度） 40℃至 +50℃ （生存溫度） 發(fā)電機(jī) ≥ 85db （可調(diào)） 具體來(lái)講：公司負(fù)責(zé)把握總體設(shè)計(jì)技術(shù)，對(duì)風(fēng)力機(jī)各零部件提出技術(shù)要求與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；全部零部件均組織國(guó)內(nèi)外專業(yè)廠家生產(chǎn)，在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的零部件，選擇國(guó)內(nèi)機(jī)械、電器等制造業(yè)中一流的廠家進(jìn)行生產(chǎn)，少數(shù)國(guó)內(nèi)目前尚不能滿足技術(shù)要求 的零部件，暫由國(guó)外供應(yīng)；各部件的檢查驗(yàn)收、風(fēng)力機(jī)總裝配、檢驗(yàn)出廠、安裝調(diào)試運(yùn)行以及銷售工作與售后服務(wù)均由公司負(fù)責(zé)。 模擬軟件 aeroFLEX 中完成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制器； 根據(jù)負(fù)載計(jì)算結(jié)果進(jìn)行零部件設(shè)計(jì)。用負(fù)載回路的結(jié)果第一次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 文件準(zhǔn)備 ◆ 完成設(shè)計(jì)風(fēng) 輪制動(dòng)和偏航制動(dòng)系統(tǒng)用的液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的計(jì)算，液壓系統(tǒng)的說(shuō)明，繪制液壓系統(tǒng)線路圖。 ◆ 用更新的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)據(jù)對(duì)負(fù)載重新計(jì)算，為認(rèn)證做準(zhǔn)備的文件。變槳距系統(tǒng)的裝配圖紙，變槳距系統(tǒng)認(rèn)證文件。 機(jī)架的說(shuō)明書(shū)。 ◆ 塔架和基座 (2 個(gè) 塔架 70m/80m) 塔架更新設(shè)計(jì) 整機(jī) (塔架、機(jī)艙、風(fēng)輪 )裝配圖紙 ◆ 認(rèn)證用附加資料 支架結(jié)構(gòu)的文件； 分析文件。 ◆ 編制樣機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)說(shuō)明書(shū) 現(xiàn)在總資產(chǎn) 萬(wàn)元，固定資產(chǎn)凈值 萬(wàn)元，固定資產(chǎn)原值 萬(wàn)元。 20xx 年技術(shù)開(kāi)發(fā)投入額為 500 萬(wàn)元，其中研究開(kāi)發(fā)投入額 300 萬(wàn)元。在大型風(fēng)電機(jī)葉片的設(shè)計(jì)和性能計(jì)算能力方面，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有較成熟的方法和工具，而且技術(shù)力量比較強(qiáng)。 、總投資合計(jì) : 萬(wàn)元 （其中 :外匯 395 萬(wàn) 美 元） 主要設(shè)備明細(xì)表 附表 81 單位：萬(wàn)元 序號(hào) 名稱 型號(hào)規(guī)格 數(shù)量（臺(tái)） 單價(jià) 總價(jià) 一 車間主要設(shè)備 1 四柱油壓機(jī) 2 2 4 2 氬弧焊機(jī) 2 3 濾油機(jī) 2 4 液壓扭力板手 1 14 14 5 吊機(jī) 2 5 10 6 切割機(jī) 2 7 總裝臺(tái)車 20 10 8 臺(tái)鉆 2 9 臺(tái)式砂輪機(jī) 1 10 電動(dòng)軌道運(yùn)輸車 60t 1 10 10 12 軸承加熱器 1 15 15 13 自 動(dòng)扣管機(jī) 1 5 5 14 油桶搬運(yùn)車 1 15 實(shí)驗(yàn) 變頻 電源 690V/500KVA 1 45 45 二 地面測(cè)試儀器 1 遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀 2 1 2 震動(dòng)測(cè)試儀 2 3 電廠綜合測(cè)試儀 1 15 15 4 風(fēng)力綜合測(cè)試臺(tái) 1 18 18 5 示波器 2 3 6 PCL 編程器 1 15 15 7 激光對(duì)中儀 1 6 6 合計(jì) 49 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 39 主要設(shè)備明細(xì)表 續(xù)表 81 序號(hào) 名稱 型號(hào)規(guī) 格 數(shù)量（臺(tái)） 單價(jià) 總價(jià) 8 聲級(jí)儀 1 9 測(cè)風(fēng)儀 2 5 5 10 硬度計(jì) 1 1 1 三 風(fēng)機(jī)性能測(cè)試儀 1 1 PLC 編輯器 1 15 15 2 示波器 1 3 遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀 1 4 聲級(jí)計(jì) 1 5 震動(dòng)測(cè)試儀 1 2 2 6 電廠綜合測(cè)試儀 1 15 15 7 油樣分析儀 1 12 12 四 辦公設(shè)備 1 工程圖復(fù)印機(jī) 1 15 15 2 信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心 建立 1（ 套） 30 30 3 激光打印機(jī) 彩色 1 8 8 五 其它工具理化計(jì)量標(biāo)具 3 1 3 合計(jì) 32 、 資金來(lái)源： 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 40 項(xiàng)目總投資： 萬(wàn)元人民幣，其中 ： 包括 395 萬(wàn) 美 元。 產(chǎn)品單位售價(jià)與贏利預(yù)測(cè) 產(chǎn)品單位售價(jià) 單臺(tái)產(chǎn)品生產(chǎn)平均成本 680 萬(wàn)元，相關(guān)費(fèi)用為 30 萬(wàn)元，即單臺(tái)產(chǎn)品生產(chǎn) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目