海上风力发电技术综述

2022-10-01 版权声明 我要投稿

第1篇:海上风力发电技术综述

海上风力发电企业税收筹划管理

“十四五”时期,我国生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效的关键时期。在碳达峰、碳中和背景下,国家发布一系列扶持绿色低碳能源产业发展税收政策,推动海上风力发电产业快速发展。但海上风力发电企业发展中,税收优惠政策利用不够充分,税收筹划实施存在一些问题。本文基于对海上风力发电企业的税收筹划管理的现状,提出优化方案,以期推动海上风力发电企业健康发展。

随着能源与环境问题的日益突出,新能源行业越来越受到重视,而海上风力发电企业作为新能源行业的新兴力量,正不断发展壮大。2021年,全国海上风电新增装机1690万千瓦,装机规模位居世界首位,各地也将继续加速发展海上风电。

为确保海上风力发电企业更好的发展,企业需要在项目建设和生产经营过程中不断加强内部控制建设,提升内部税收筹划能力,才能够有效保证企业经营成本,给企业带来较大的经济效益,为国内风力发电的发展带来更大更广的空间。以下我们就我国当前海上风力发电企业税收筹划方面存在的不足进行探究,并且就这些不足之处有针对性地提出解决的思路,使得企业能够合法、合理、高效地进行税务筹划管理,降低纳税成本,促使企业形成一个合理化、科学化的税务管理制度,实现海上风力发电企业持续发展。

一、税收筹划的内涵

税收筹划,是企业在纳税行为发生之前,在合法的范围内,通过对投资活动、筹资活动和生产经营活动等涉税事项作出事先的安排,以达到有效降低税收成本的目标。企业的税收筹划主要具有合法性、筹划性和目的性三个特点。

(一)合法性

税务筹划只能在税收法律许可的范围内进行。合法是税务筹划的前提,当存在多种可选择的纳税方案时,纳税人可以利用对税法的熟识、对实践技术的掌握,做出纳税最优化选择,从而降低税负。对于违反税收法律规定,逃避纳税责任,以降低税收负担的行为,属于偷逃税,要坚决加以反对和制止。

(二)筹划性

是指企业在纳税行为发生之前,基于企业自身的发展情况以及市场情况进行的合理预测,对经济事项进行规划、设计、安排,达到减轻税收负担的目的。

(三)目的性

税务筹划的直接目的就是降低税负,减轻纳税负担。一是选择低税负。低税负意味着较低的税收成本,较低的税收成本意味着高的资本回收率。二是在规定的纳税期限推迟纳税时间,获取货币的时间价值,即在资金运用方面做到提前收款、延缓支付。

二、税收筹划的意义

税务筹划是企业内部主动开展的活动,是基于税收法规的合理范围展开的。海上风力发电企业通过实施科学的税收筹划,有效选择企业经营行为,增强企业竞争力,主要体现在以下三点:其一,合理降低税收支出。科学的税收筹划能够为企业减少税额,在税收比例上相对减少,纳税时间也能够有所延缓,最终实现企业利润的增加。其二,有效防范纳税风险。提前进行税收筹划和管理能够有效避免有可能出现的财务风险,给企业的税收带来更多的安全保障。其三,提升经营管理水平。在进行税收筹划过程中,只有企业建立健全完善的管理体系,不断增强财务人员的操作能力和实践能力,完善企业的财务数据和信息,才能更加有效地实施税收筹划方案,促进企业良性发展。

三、海上风力发电企业税收筹划的现状分析

(一)国内海上风力发电企业税制情况

随着中国税制改革,电力企业正在逐步形成当前的电力市场税收体系。目前海上风力发电企业的税负主要由增值税、企业所得税、城市维护建设税、教育费附加、地方教育附加、房产税、城镇土地使用税、印花税等组成。

风电企业享受的税收优惠政策也在逐年优化,其中增值税方面,风电企业享受增值税先征后退50%政策,所得税享受三免三减半,进口设备在关税方面也具备先征后退的优势。

(二)海上风力发电企业税收筹划的主要方向

海上风力发电企业承担的增值税、企业所得税占比高达90%以上,因此,企業一般是结合税收优惠政策、人事管理、固定资产等方面,制定针对这两大税种的税收筹划。一是利用海上风力发电企业税收优惠政策。为鼓励绿色能源的发展,国家出台许多扶持绿色低碳能源产业发展税收政策。用好用足税收优惠政策,享受节税效益是税收筹划的关键点和切入点。例如,风电企业增值税先征后退50%优惠政策,与增值税期末留抵税额退税政策不能同时享受,为充分利用受税收优惠政策,海上风力发电企业需要结合短期资金情况和长期生产运营预期,科学测算,合理选择增值税方案,以达到利润最大化的目标。二是人事管理税收筹划。近年来电力企业职工普遍存在降薪的迹象,这大大打击了职工的积极性。通过税收筹划,整体降低员工税负水平,提高员工收入所得,是税收筹划的重要部分。三是固定资产筹划。海上风力发电企业的固定资产投资额大,固定资产的购买、使用和处置都涉及税收问题,因此对项目建设全过程实施增值税购买。

四、海上风力发电企业税收筹划存在的问题

(一)对企业税收筹划重视度不高

国家发展改革委《关于完善风电上网电价政策的通知》(发改价格[2019]882号)规定, 2019年符合规划、纳入财政补贴年度规模管理的新核准近海风电指导价调整为每千瓦时0.8元,2020年调整为每千瓦时0.75元。新核准近海风电项目通过竞争方式确定的上网电价,不得高于上述指导价。对2018年底前已核准的海上风电项目,如在2021年底前全部机组完成并网的,执行核准时的上网电价;2022年及以后全部机组完成并网的,执行并网年份的指导价。为保障上网电价,企业致力于抢占资源,扩大建设规模,海上风电行业在2021年迎来“风电抢装潮”。在全力推进项目开发和项目建设的情况下,企业领导者对财税管理的关注度和支持力度相对较低,由此税收筹划实施效果不明显。

(二)对税收政策掌握不全面

国家出台了许多财税优惠政策来拉动海上风电行业的发展,由于涉税人员对相关政策了解不够透彻,在筹划过程中仅以当前的政策为准则和参考,忽视了其他税法所带来的双重影响。此外,有一些政策具有时间限制性,相关人员如果没有密切关注国家政策和企业的财税情况,就无法在特定的时间内做出正确的调整,企业不能充分享受减税免税政策带来的红利。

(三)缺乏税收筹划的专业人才

高素质的复合型人才是推动企业合理税收筹划的重要保证,作为一项综合性、技术性较强的工作,相关人员必须具备扎实的财务理论基础、税收法律知识和管理能力,能够把握税法的变化情况,同时也要熟悉公司发展状况、业务的操作流程,以便制订出不同的纳税方案。海上风力发电企业发展迅猛,人才储备严重不足,这就使得税收筹划工作发展缓慢。

(四)相关部门在筹划中的参与度低

税收筹划作为企业经营管理的重要环节,贯穿海上风力发电项目筹资、建设以及生产经营的每一个阶段,是通过预先计划来降低整个企业的财税风险,需要其他相关部门和人员的配合,才可以实现整体降低税负的目标。可是在具体实践中,许多海上风力发电企业将税务管理放在财务部门,并认为税收筹划是财务部的工作。然而财务人员不可能完全掌握企业运作的全过程,税收筹划过程存在信息不对称的情况,尤其是对特定业务的处理,就会导致企业的税收筹划方案编制和执行不够科学合理,降低企业税收筹划的成效,甚至可能加剧税收工作的风险系数,阻碍企业的可持续发展。

五、提升海上风力发电企业税务筹划管理的思路

税收筹划工作的开展对于企业发展具有重要意义,因此,必须要充分了解此项工作开展的重要性,并且针对工作开展中存在的问题采取针对性的管理对策,以提升税收筹划的工作水平,为企业发展提供更多动力支持,并实现企业经济效益与社会效益的提升。

(一)正确认识税收筹划的意义

要想从根本上强化海上风力发电企业的税收筹划工作,解决当前所面临的问题,就必须对税收筹划有一个清晰合理的认识。明确了解这是法律允许的一种降低税收的方式,也是解决企业税收问题的最佳渠道。同时,要清楚地明确它对于企业发展的意义,是帮助企业降低税收压力的有效方法,并在此基础上充分发挥筹划的巨大意义,推动税收筹划的科学运用。对此,企业应当充分认识到税收筹划的重要性以及对自身发展的影响,加深对于税收职能的认识,从而促进此项工作在企业发展中的开展与应用,以满足自身的发展要求。

(二)加强对税收筹划政策的追踪学习

税收筹划工作需要长期学习,不断更新知识体系,通过政策的变动和更改,及时完善自己的知识库。一是企业相关人员要加大学习的力度,及时梳理和调研,全面掌握税收筹划政策体系,对政府出台的新内容做到追踪性研究,避免因对政策不熟悉而影响企业税收筹划的科学性。二是海上风力发电企业加强与税务机关的沟通,和税务机关建立定期的访问交流机制,让企业相关人员可以了解到最新的税收政策和执行口径,也让税务机关了解到企业的业务和运行机制,以便更好地制定和落实税收筹划方案。

(三)强化筹划人员专业胜任能力

税收筹划专业员工作为企业税收筹划方案的具体实施者,其专业能力的高低直接决定了海上风力发电企业税收筹划目标的实现情况。针对企业普遍存在的税收筹划专业岗位员工专业胜任能力不足的问题,企业应当全面构建“学习型”团队,对税收筹劃岗位员工通过线上线下等各种途径进行有针对性的专业培训,积极组织集体调研和学习,增强管理人员的税收管理意识和专业胜任能力,不断地降低企业的税收风险系数,从而更好地促进税收筹划工作的有效开展。

(四)建立并不断完善企业税收筹划机制

一是建立和不断完善企业风险预警策划、工作流程策划、决策策划以及反馈机制等税收机制,最大限度防范税收筹划风险,保障税收筹划方案的合法性与合理性。二是为了海上风力发电企业税收筹划工作更加科学有效,保障控制系统能够切实运行,企业必须建立奖惩机制,明确涉税环节各部门的岗位职能和职责范围,尤其是要对企业税收筹划的制衡机制与权限进行科学安排,进一步降低税收筹划的风险。三是根据税收筹划中不同部门的问题和不足,企业及时地作出修改和处理,并进行总结和分析,不断优化税收筹划方法,提高企业的财税筹划能力,提升企业综合实力。

(五)提高各部门参与税收筹划的积极性

为了促进风电企业的长远发展,就必须促进税收筹划在企业中的合理应用,同时还要提升企业内部各个部门参与此项工作的积极性。首先,企业应当落实税收筹划工作中的责任机制,明确各个部门关于此项工作开展的职责,并且积极促进各个部门之间的配合,以促进工作的开展,同时减少具体工作中的实践操作性问题。其次,对于具体工作实施中各个部门出现的问题,企业应当及时进行有效处理,并且总结相关的工作经验,同时为相关部门提供其所需要的参考信息,以实现税收筹划工作方法与内容的优化与调整,提升具体的工作水平。最后,企业应当加强各个部门之间的联系,建立部门之间的信息共享平台,尤其是在税收筹划方面,让每个部门都认识到此项工作的重要性,以及对本部门产生的优化效益,从而促使其积极配合此项工作开展,并重视对于工作内容的优化,提高工作开展的有效性。

结 语

海上风力发电企业通过合理的税收筹划,节约经营成本,提高经济效益,提升市场竞争力。现阶段在税收筹划工作过程中存在的诸多问题,通过正确认识税收筹划的意义,建立完善的税收筹划制度,做好对税收筹划政策的跟踪性学习,不断提升筹划人员的综合素养和能力,尽可能减轻企业税负压力,助力企业健康高质量发展。

作者:廖春燕

第2篇:风力发电技术综述

摘要:风能是目前全球发展最快的可再生绿色能源, 风力发电系统是将风能转化为电能的关键系统, 它直接关系到风力发电的性能与效率。它主要对风力发电的发展现状和前景、风电系统的控制技术、风力发电机及其风电系统和风力发电中的关键技术作了简单的介绍。

关键词:风力发电;控制技术;并网技术;低电压穿越

引言

在全球生态环境恶化和化石能源逐渐枯竭的双重压力下,对新能源的研究和利用已成为全球各国关注的焦点。 风能作为一种可再生的清洁能源, 受世界各国的重视程度越来越高, 也越来越多的被应用到风力发电中。除水力发电技术外, 风力发电是新能源发电技术中最成熟、 最具大规模开发和最有商业化发展前景的发电方式。由于它可以在改善生态环境、 优化能源结构、 促进社会经济可持续发展等方面有非常突出的作用, 目前世界各国都在大力发展和研究风力发电及其相关技术。

1. 国内外风力发电的现状和前景

1.1 国外风力发电发展现状

20 世纪80 ~90 年代, 风力发电技术得到了飞速的发展并且逐渐成熟。风力发电凭借它自身的优点, 已经延伸到了电网难以达到的地方,给他们带来了很多方便。据全球风能理事会(GWEC)发布的全球风电市场装机数据显示, 全球风电产业 2011 年新增风电装机容量达四万一千兆瓦。这一新增容量使全球累计风电装机达到二十三万八千兆瓦。这一数据表明全球累计装机实现了两成多的年增长, 新增装机增长达到6%。到目前为止, 全球七十多个国家有商业运营的风电装机, 其中二十二个国家的装机容量超过 1GW。据估计到 2030 年, 欧洲风电装机可达三百亿瓦, 可满足欧洲百分之二十的电力需求。

1.2国内风力发电发展现状

我国风力资源储量丰富,分布广泛。陆上可开发的储量为2.53亿kW,海上可开发的储量为7.5亿kW。“大规模、高集中开发,远距离和高电压输送”是我国风电发展的重要特征。近年来,我国风电发展迅猛,2006~2010 年风电总装机容量从260万kW增长到4 182.7万kW,2010年新增风电装机1 600万kW,累计装机容量和新增装机容量均居世界第一。预计2020年我国风电累计装机可以达到2.3亿kW。这意味着未来十年中,风电总装机容量

平均每年需新增1 800万kW。预计每年需新增机组及其配套变流器约9 000台。

2. 风电系统的控制技术

风力发电系统的运行方式有三种:独立型、并网型和联合型。并网型风力发电系统由风力机控制器、 风力机、 传动装置、 励磁调节器、 发动机、 变频器和变压器等组成。

风力发电机组包括风力机、 发电机、 变速传动装置及相应的控制器等, 用来实现风能与电能的能量转换。风力发电的关键问题是风力机和发电机的功率和速度控制。

风电机组中将风能转换成机械能的能量转换装置是风力机, 它由风轮、 迎风装置和塔架等组成。按结构不同, 风力机可分为水平轴式和立轴式两种;按功率调节方式不同, 风力机可分为定桨距失速、 变桨距和主动失速 3 种。

风电机组中的发电机将机械能转化为电能, 发电机在并入电网时必须输出恒定频率(一般为 50 Hz)的电能。按照发电机转速的不同, 发电机可分为恒速和变速两类, 其中变速需要通过变频器来实现。变频器采用电力电子变流技术和控制技术, 将发电机发出的频率变化交流电转换为与电网频率相同、 能与电网柔性连接的交流电, 并且能实现最大风能跟踪控制。按照拓扑结构的不同, 变频器可分为交-交型、 交-直-交型和矩阵型三种;按照变频器容量的不同可将变频器分为部分容量和全部容量(全额)两种。

变速传动装置可将风轮的低转速转换为发电机的较高转速, 按传动链类型将其分为齿轮箱驱动和直接驱动两种, 其中前者包括单级和多级两种齿轮箱驱动。

3. 风力发电机及其风电系统

实现恒速或变速风力发电系统有许多种方案,所选发电机的类型主要取决于风电系统的形式。

传统的恒速/变速风电系统共有四种:基于SCIG 的恒速风电系统[1]、基于WRIG 的受限变速风电系统[2]、基于ESC- SCIG 的变速风电系统[3]和基于MMG 的变速风电系统[4]。

现代风电系统一般采用变速恒频技术,这种技术通过变流装置或改造发电机结构来实现。现代变速恒频风电系统共有六种:基于SCIG 的风电系统[5]、基于DFIG 的风电系统[6]、基于直驱式EESG 的风电系统[7]、基于直驱式PMSG 的风电系统[8]、基于半直驱PMSG 的风电系统[9]和基于PMBDCG 的风电系统[10]。

近年来, 一些具有商业化潜力的新型风力发电机及其风力发电系统不断涌现。新型变速恒频风电系统主要有以下八种:基于 SRG 的风电系统[11]、基于 BDFIG 的风电系统[12]、基于CPG 的风电系统[13]、基于HVG 的风电系统[14]、基于DWIG 的风电系统[15]、基于

TFPMG 的风电系统[16]、基于DSPMG 的风电系统[17]和基于EVT 的风电系统[18]。

4. 风力发电中的关键技术

4.1并网技术的研究和最大风能的捕获

并网技术是通过对全功率电力变换器的控制算法来实现控制目的。并网控制方面,文献

[19]提出了直流侧并网的新方法。 在直流电容与 DC/AC 之间安装并网开关。并网前并网开关断开,DC/AC 通过限流电阻对电容进行充电, 此时发电机在风力机的带动下转速从 0 上升。 当电容充电达到交流电网线电压幅值时闭合并网开关,同步风力发电机并网。 正常情况下,发电机转速从低到高逐渐上升,并在某一转速下并入电网。当由于某种原因, 发电机在高转速下脱网需要重新并网, 由于此时电容已经充电且直流母线电压高于网侧交流线电压幅值, 因此只要将并网开关闭合就可实现并网。

直驱式永磁同步风力发电机经电力电子变换器并入电网以后的控制目标是风速小于额定风速时实现最大风能捕获, 风速超过额定风速时使系统以额定功率输出[20]。

最大风能捕获的目的就是通过适当的控制,使风力机转速随风速变化,始终沿着最佳功率曲线运行,从而使风能转化最大化。 最大风能追踪可以有变桨距调节,也可以通过调节发电机功率来调节转速以保持最佳叶尖速比实现。 出于可行性、经济性和可靠性的考虑,当前使用的主要是通过控制发电机输出功率以调节其电磁功率,进而调节发电机转速。

具体实现时, 在发电机有功和无功功率解耦控制的基础上,根据有功功率给定的提取方法的不同,又有有速度传感器和无速度传感器的控制方法之分。有速度传感器的控制方法是根据风力机最佳功率曲线和风力机转速实时计算发电机输出功率给定。而无速度传感器的控制方法又有扰动法[21,22,23]、参数估计法、查表法和人工在智能法几类。

4.2低电压穿越的研究

电网电压跌落时, 由于受变流器通流能力的限制,网侧逆变器注入电网功率减小。而此刻机侧整流器的功率并没有改变,造成直流侧的过电压。如果维持直流侧电压稳定,则必然造成逆变器过电流。过电压和过电流都将导致电力电子器件的损坏, 为了保护变流器不被损坏, 风力发电机组将在电压跌落时退出运行。电网穿透率小时,风力发电机组在电压跌落时退出运行还是可以接受的。

然而,随着风力发电规模的不断扩大,若风电机组在电压跌落时仍然采取被动保护式脱网, 则会增加整个系统的恢复难度,甚至使故障更加严重,最终导致系统其他机组全部解列。 目前在风力发电技术发展领先的一些国家,如丹麦、德国等已相继制定了新的电网运

行准则, 定量给出了风电系统离网的条件(如最低电压跌落深度和跌落持续时间),只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力机脱网,当电压在凹陷部分时,发电机应提供无功功率。这就要求风电系统具有较强的低电压穿越能力,能方便地为电网提供无功支持。 因此必须研究低电压穿越的措施, 实现电网电压跌落时风力发电机不脱网运行。

文献[24]通过在逆变器交流侧加装无功补偿装置和低通滤波器来应对电网电压不对称跌落对系统所造成的影响, 使逆变器只能感受到电网的正序电压,保持其对称工作状态,从而实现低电压穿越;文献[25-28]通过直流侧加卸荷负载以消除电压跌落时直流侧的功率拥堵, 避免直流侧的过电压和逆变器的过电流,实现低电压穿越。这些方法都要增加专门的元件,降低了系统的可靠性和经济性,使控制变得复杂。

结论

风电作为我国今后大力重点发展的 3 类新能源之一, 在今后将具有广阔的发展和应用前景, 风力发电在摆脱对化石能源的过度依赖、 缓解中国能源紧缺、 改善生态环境和扩大社会效益等方面将做出较大的贡献。本文对风力发电的发展状况,如传统的恒速/变速风电系统、现代变速恒频风电系统和新型变速恒频风电系统进行了简单介绍。随着风电技术的不断变革以及机组制造工艺的持续改进, 将来风力发电的竞争力必定逐渐提升, 其发展前景广阔。

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第3篇:海上风力发电的新趋势

出自:资源网发布者:CWEA 李春景

2005年10月26—28日,首届海上风力发电国际会议及展览在哥本哈根举行。会议规格高、规模大,丹麦副首相在开幕式上致辞,丹麦王亲自为展览会剪彩,中国驻丹麦大使甄建国阁下应邀出席了会议。来自20余个国家的超过1000名代表出席了此次大会及展览,我国国家开发银行、龙源电力公司以及部分地方风电公司和科研院所的10余名代表参加了会议。会议就海上风电政策、市场、技术等议题展开了讨论。来自部分欧洲国家的能源官员在会上提出了在欧洲发展海上风力发电的“哥本哈根战略”,认为海上风力发电是欧洲实现其到2010年可再生能源占全部能源比重21%这一目标的重要手段。同时就海上风力发电的市场拓展、入网和环境影响等对欧洲国家提出了行动建议。从会后反馈的信息看,绝大多数会议代表对会议的成果表示满意。可以看出,海上风力发电已成为风力发电的一个重要方向,丹麦已成为世界海上风力发电的中心。

1.丹麦海上风力发电的实践

自20世纪70年代第一次能源危机以来,替代化石燃料的新能源越来越引起重视。丹麦和其他一些国家,如:美国、日本、德国和瑞典,开始开发风能。70年代末期,在丹麦能源管理局的能源研究计划的支持下,瑞索实验室、丹麦技术大学以及电力公司掌握了风机制造和风电生产的技术知识。随后在20世纪80年代,由于丹麦政府对风力发电的一系列支持特别是财政补贴,使得25~55千瓦的小规模风机逐渐在电力市场上立足。随着丹麦国内市场对风电需求的增加,一些机械制造企业开始根据电力公司的需求开发商业化的大型风机。因此,政府推动和市场引导这两方面的共同作用促进了丹麦风力发电技术的发展。现在,丹麦的风力发电已经完全能够和化石燃料发电在市场上竞争。目前丹麦正在运行的风机有的5300座,总发电能力3100兆瓦。

从20世纪90年代中期开始,可再生能源(包括:风力发电、垃圾发电、生物质能等)产量在丹麦有了突飞猛进的发展。截至2004年,可再生能源占丹麦总发电量的28%,其中风电所占的份额最大,达19%。

在海上风力发电的行政管理上,丹麦能源局负责海上风力发电项目的行政审批。在丹麦建立海上风力发电场的过程分为三步。首先,申请者要通过对风力、洋流和海底情况的调查研究提出建设方案,同时要提交该建设方案的环境影响评价报告。其次,通过公众参与的对环境影响评价报告和其他技术文件的审查和质询,由丹麦能源局批准项目建设。最后,在项目建设完成后,还要由丹麦能源局批准该项目并网发电,投入运行。

2.海上风力发电的主要特点

(1)海上风力资源丰富,比陆地风力发电产能大

(2)环境影响小

(3)电力传输和接入电网的技术难度大

(4)建设和维护的技术难度大、费用高

3.丹麦与海上风力发电相关的科学研究

风力发电是丹麦科学研究和产业部门结合得最好的一个领域。海上风力发电使得电力企业对风机、电网、建设、运行、维护都提出了新的技术需求。关于海底、洋流、海洋环境等方面基础研究也得到了加强。

3兆瓦的风机已经在丹麦和其他国家的海上得到了应用,瑞索实验室正在其位于西北日德兰的试验区域进行5兆瓦风机的研究。

由于诲上风机基座的材料和建设费用一直居高不下,海上风力发电的发展迫切需要在风机基座研究和开发上有新的突破。

丹麦在发展风力发电过程中,其风力分析软件一直处于领先水平。

此外,适应海上风力发电的电力输送和管理技术也在不断研究之中。

为了促进风力发电的产、学、研相结合,瑞索实验室、丹麦技术大学和奥尔堡大学已于2002年结成联盟,在研究、培训和产业化方面加强合作,重点领域包括气象分析、风机设计、电力输送以及市

场分析等等。

4.值得借鉴的基本经验

丹麦能源政策的基本目标是使可再生能源在能源在未来的能源市场中扮演重要角色。从丹麦海上风力发电及其行政管理的实践看,丹麦在海上风力发电方面有以下值得借鉴的经验:

(1)海上风力发电将是今后保障能源消费安全、保持经济增长和保护环境等方面的一个强有力的手段。

(2)丹麦在大规模发展风力发电及消除民电入网障碍方面已经取得了非常宝贵的经验,可以被其他国家借鉴。风力发电,包括海上风力发电已经被实践证明是可行的。即使在海洋环境面临越来越大压力的情况一下,也可以找到适合开展海上风力发电的场所。

(3)开展海上风力发电,必须充分发挥市场的作用。以市场为基础的能源生产将使得生产和需求之间达到最佳平衡,并最大限度地发挥能源生产设备的效能。因此,持续扩展的海上风力发电应该尽可能适应市场情况。

(4)开展海上风力发电,政府的作用不容忽视。政府应为海上风电投资者提供稳定、清晰的政策框架。丹麦交通和能源部已经要求丹麦能源局调研了可行的风力发电场所并予以公布,这将有助于今后海上风力发电的投资者们开展新的项目。

(5)风力发电产业有可能成为丹麦新的经济增长点。风力发电产业的发展表明该产业的全球市场必将持续发展,这将为丹麦带来新的经济增长点。因此,丹麦政府强调发展海上风力发电必须与经济活动相联系。

(6)高强度的研究、开发、示范、培训将是海上风力发电产业创新和增长的基础。丹麦能源研究咨询理事会和丹麦能源局已经提交了一份综合性的能源研究战略报告,特别强调研究的重要作用。能源领域的企业必须要全过程地开展从研究到贸易的整个过程。

第4篇:海上风力发电行业市场研究报告

北京汇智联恒咨询有限公司

定价:两千元

〖目 录〗

第一章 海上风力发电概述

第一节 海上风力发电发展概况

第二节 海上风力发电简介

第三节 世界风力发电概况

第二章 世界近海风电场发展综述

第一节 欧洲近海风电场概况

第二节 北美海上风电现状和展望

第三节 风力发电机结构分类

第四节 风力发电机叶片材料的技术发展路线

第五节 海上风电场建设问题及研究

第三章 世界各国海上风力发电现状分析

第一节 丹麦海上风力发电分析

第二节 英国海上风力发电分析

第三节 美国海上风力发电分析

第四节 德国海上风力发电

第五节 世界海上风电场分析

第四章 我国风力发电行业分析

第一节 我国的风能资源

第二节 我国风电产业发展现状

一、全国电力工业统计分析

二、我国风电产业发展现状

三、我国风电产业发展前景

四、我国风电装机容量

五、风电装机迅速提高

第三节 风电产业市场发展动态分析

第四节 我国风力发电产业面临的问题

一、目前我国风能发电布局误区

二、风力发电产业的发展问题

三、我国风力发电设备产业化难题

四、风力发电面临全行业亏损窘境

五、未来风电市场的巨大硬伤

第五节 风电产业发展建议

一、风电产业发展建议

二、中国风力发电清洁发展机制项目开发建议

第五章 我国风电政策现状

第一节 我国风电政策分析

一、电力工业发展的基本思路

二、我国可再生能源政策

三、风力发电借政策谋壮大

四、风电发展相关政策待跟进

五、我国将努力形成海上风电技术

第二节 我国风电政策动态

一、我国拟颁布兆瓦级风电机标准

二、国家发改委确定可再生能源发电价格

三、风电特许权政策分析

四、国家将修订风力发电装机目标

第六章 我国海上风电行业动态

第一节 中国海上风电场发展概况

第二节 青岛海上风电场

第三节 广东南澳海上风力发电厂

第四节 上海海上风电场

第五节 浙江省海上风电项目

第六节 江苏省海上风电项目

第七节 海南省海上风电项目

第七章 国内电力设备行业现状分析

第一节 国内行业发展概况

一、电力设备行业整体发展情况

二、电力设备行业景气期来临

三、电力设备制造行业发展趋势

第二节 发电设备市场发展分析

一、发电设备制造业市场状况

二、发电设备市场容量或超预期

三、全国发电设备供应情况

四、发电设备市场发展趋势

第三节 各种输变电设备市场格局

一、变压器

二、电抗器

三、互感器

四、组合电器

五、断路器

六、隔离开关

第四节 我国风电设备制造业现状

一、风力发电产业概述

二、全球风电设备制造业发展现状

三、我国风力发电设备业现状

四、中国风电设备制造企业发展环境

五、中国先进水平兆瓦级风力发电机投运

第五节 我国风电设备制造业投资潜力

一、风电设备发展潜力

二、海上风电场适用机型调查研究

三、我国风电设备制造企业的优势

第八章 风电设备行业主要厂商分析

第一节 国际风力发电机生产厂商分析(排名不分先后)

一、丹麦Vestas公司

二、西班牙Gamesa公司

三、德国Enercon公司

四、GEWind公司

五、西门子

六、印度Suzlon公司

第二节 国内风力发电机生产厂商综述

一、国内整机厂商介绍

二、国外厂商在华设厂

三、国产风力发电设备零部件厂商

第三节 风电设备未来的市场容量与竞争格局

第四节 主要风电设备上市公司分析(排名不分先后)

一、湘潭电机股份有限公司

二、华仪电气股份有限公司

三、保定天威保变电气股份有限公司

四、卧龙电气集团股份有限公司

五、国电南瑞科技股份有限公司

六、特变电工股份有限公司

第九章 海上风电行业前景与投资

第一节 风电技术的发展趋势

一、中国风力发电产业发展趋势

二、世界风电设备发展趋势

第二节 我国风电行业投资前景分析

一、我国风电行业前景分析

二、风电发展困局有望突破

三、国内风电设备受到资金关注

四、我国大型风机发展路线确定

第三节 海上风电行业投资成本分析

一、海上风机设计基础

二、海上风电场设计的关键技术

三、海上风电场的运行与维护经验

四、风电场运行与维护费用分析

五、降低海上风电场成本分析

第四节 海上风电行业投资风险

一、海上风力发电场对于环境的影响

二、海上风电投资风险

三、风电行业投资风险

第五节 印度风电崛起及借鉴

第5篇:风力发电的调节控制技术发展

在起动阶段,通过调节变桨距系统控制发电机转速,将发电机转速保持在同步转速附近,寻找最佳并网时机然后平稳并网;在额定风速以下时,主要调节发电机反力转矩使转速跟随风速变化,保持最佳叶尖速比以获得最大风能;在额定风速以上时,采用变速与桨叶节距双重调节,通过变桨距系统调节限制风力机获取能量,保证发电机功率输出的稳定性,获取良好的动态特性;而变速调节主要用来响应快速变化的风速,减轻桨距调节的频繁动作,提高传动系统的柔性。变速恒频这种调节方式是目前公认的最优化调节方式,也是未来风电技术发展的主要方向。

随着计算机技术与先进的控制技术应用到风电领域,并网运行的风力发电控制技术得到了较快发展,控制方式从基本单一的定桨距失速控制向变桨距和变速恒频控制方向发展,甚至向智能型控制发展。作为风力资源较为丰富的国家之一,我国加快了风电技术领域的自主开发与研究,“十五”期间,600kw风力发电机组开始产业化实施,兆瓦级失速型。兆瓦级变速恒频的风力发电机组国产化已列入国家“863”科技攻关顶目。本文针对当前并网型风力发电机组的几种功率凋节控制技术进行了介绍,并指出其各自的优缺点。

1定桨距失速调节型风力发电机组 定奖距是指桨叶与轮载的连接是固定的,桨距角固定不变,即当风速变化时,桨叶的迎风角度不能随之变化。失速型是指桨叶翼型本身所具有的失速特性,当风速高于额定风速69,气流的攻角增大到失速条件,使桨叶的表面产生涡流,效率降低,来限制发电机的功率输出。为了提高风电机组在低风速时的效率,通常采用双速发电机(即大/小发电机)。在低风速段运行的,采用小电机使桨叶县有较高的气动效率,提高发电机的运行效率。 失速调节型的优点是失速调节简单可靠,当风速变化引起的输出功率的变化只通过桨叶的被动失速调节而控制系统不作任何控制,使控制系统大为减化。其缺点是叶片重晏大(与变桨距风机叶片比较),桨叶、轮载、塔架等部件受力较大,机组的整体效率较低。

2 变桨距调节型风力发电机组 变奖距是指安装在轮载上的叶片通过控制改变其桨距角的大小。其调节方法为:当风电机组达到运行条件时,控制系统命令调节桨距角调到45”,当转速达到一定时,再调节到0“,直到风力机达到额定转速并网发电;在运行过程中,当输出功率小于额定功率时,桨距角保持在0°位置不变,不作任何调节;当发电机输出功率达到额定功率以后,调节系统根据输出功率的变化调整桨距角的大小,使发电机的输出功率保持在额定功率。 随着风电控制技术的发展,当输出功率小于额定功率状态时,变桨距风力发电机组采用OptitiP技术,即根据风速的大小,调整发电机转差率,使其尽量运行在最佳叶尖速比,优化输出功率。 变桨距调节的优点是桨叶受力较小,桨叶做的较为轻巧。桨距角可以随风速的大小而进行自动调节,因而能够尽可能多的吸收风能转化为电能,同时在高风速段保持功率平稳输出。缺点是结构比较复杂,故障率相对较高。

3 主动失速调节型风力发电机组 将定桨距失速调节型与变桨距调节型两种风力发电机组相结合,充分吸取了被动失速和桨距调节的优点,桨叶采用失速特性,调节系统采用变桨距调节。在低风速肘,将桨叶节距调节到可获取最大功率位置,桨距角调整优化机组功率的输出;当风力机发出的功率超过额定功率后,桨叶节距主动向失速方向调节,将功率调整在额定值以下,限制机组最大功率输出,随着风速的不断变化,桨叶仅需要微调维持失速状态。制动刹车时,调节桨叶相当于气动刹车,很大程度上减少了机械刹车对传动系统的冲击。 主动失速调节型的优点是其言了定奖距失速型的特点,并在此基础上进行变桨距调节,提高了机同频率后并入电网。机组在叶片设计上采用了变桨距结构。

其调节方法是:在起动阶段,通过调节变桨距系统控制发电机转速,将发电机转速保持在同步转速附近,寻找最佳并网时机然后平稳并网;在额定风速以下时,主要调节发电机反力转矩使转速跟随风速变化,保持最佳叶尖速比以获得最大风能;在额定风速以上时,采用变速与桨叶节距双重调节,通过变桨距系统调节限制风力机获取能量,保证发电机功率输出的稳定性,获取良好的动态特性;

而变速调节主要用来响应快速变化的风速,减轻桨距调节的频繁动作,提高传动系统的柔性。变速恒频这种调节方式是目前公认的最优化调节方式,也是未来风电技术发展的主要方向。 变速恒频的优点是大范围内调节运行转速,来适应因风速变化而引起的风力机功率的变化,可以最大限度的吸收风能,因而效率较高;控制系统采取的控制手段可以较好的调节系统的有功功率、无功功率,但控制系统较为复杂。

第6篇:我国风力发电现状及其技术发展02

3存在的问题及展望

尽管近年来我国风电产业得到了迅猛的发展,但同时也暴露出众多的问题。首先,我国尚未完全掌握风电机组的核心设计及制造技术。在设计技术方面,我国不仅每年需支付大量的专利、生产许可及技术咨询费用,在一些具有自主研发能力的风电企业中,其设计所需的应用软件、数据库和源代码都需要从国外购买。在风机制造方面,风机控制系统、逆变系统需要大量进口,同时,一些核心零部件如轴承、叶片和齿轮箱等与国外同类产品相比其质量、寿命及可靠性尚有很大差距。其次,我国风电发展规划与电网规划不相协调,上网容量远小于装机容量。风电发展侧重于资源规划,风电场的建设往往没有考虑当地电网的消纳能力,从而造成装机容量大,并网发电少的现状。2009年新增装机容量中1/3未能上网,送电难已经成为制约风电发展的瓶颈。最后,我国风电的技术标准和规范不健全,包括风机制造、检测、调试、关键零部件生产及电场入网等相关标准亟需建立和完善。因此,展望我国未来的风电产业发展,必须加强自主创新掌握核心技术;必须加大电网建设力度,合理规范风电开发;必须加大政策扶持力度,建立健全完善统一的风电标准规范体系。

参考文献:

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[2] 张明锋, 邓凯,陈波等.中国风电产业现状与发展[J].机电工程,2010,1

(27):1-3.

[3] 党福玲,朝克,贾永.我国风电产业发展现状浅析[J].经济论坛,2010(12):58-60.

[4] 韩永奇,韩晨曦.中国风电产业的发展与前景[J].新材料产业,2010(12):8-10.

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[6] 许洪华,郭金东.世界风电技术发展趋势和我国未来风电发展探讨[J].电力设备,2005,6(10):106-108.

[7] 张新房,徐大平,柳亦兵等.风力发电技术的发展及相关控制问题综述[J].华北电力技术,2005(5):42-45.

[8] 马昕霞, 宋明中,马强等.风力发电系统控制技术的研究.上海电力学院学报[J].2005(3):205-209.[

第7篇:风力发电机组的运行维护技术

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风力发电机组的运行维护技术

摘要:风力发电机是集电气、机械、空气动力学等各学科于一体的综合产品,各部分紧密联系,息息相关。风力机维护的好坏直接影响到发电量的多少和经济效益的 高低;风力机本身性能的好坏,也要通过维护检修来保持,维护工作及时有效可以发现故障隐患,减少故障的发生,提高风机效率。

随着科技的进步,风电事业的不断发展。风能公司下属的达坂城风力发电场的规模也日益扩大,单机容量从30kW逐渐升至600kW,风机也由原来的引进 进口设备,发展到了如今自己生产、设计的国产化风机。伴随着风机种类和数量的增加,新机组的不断投运,旧机组的不断老化,风机的日常运行维护也是越来越重 要。现在就风机的运行维护作一下探讨。

一.运行

风力发电机组的控制系统是采用工业微处理器进行控制,一般都由多个CPU并列运行,其自身的抗干扰能力强,并且通过通信线路与计算机相连,可进行远程控制,这大大降低了运行的工作量。所以风机的运行工作就是进行远程故障排除和运行数据统计分析及故障原因分析。

1.远程故障排除

风机的大部分故障都可以进行远程复位控制和自动复位控制。风机的运行和电网质量好坏是息息相关的,为了进行双向保护,风机设置了多重保护故障,如电网 电压高、低,电网频率高、低等,这些故障是可自动复位的。由于风能的不可控制性,所以过风速的极限值也可自动复位。还有温度的限定值也可自动复位,如发电 机温度高,齿轮箱温度高、低,环境温度低等。风机的过负荷故障也是可自动复位的。

除了自动复位的故障以外,其它可远程复位控制故障引起的原因有以下几种:

(1)风机控制器误报故障;

(2)各检测传感器误动作;

(3)控制器认为风机运行不可靠。

2.运行数据统计分析

对风电场设备在运行中发生的情况进行详细的统计分析是风电场管理的一项重要内容。通过运行数据的统计分析,可对运行维护工作进行考核量化,也可对风电场的设计,风资源的评估,设备选型提供有效的理论依据。

每个月的发电量统计报表,是运行工作的重要内容之一,其真实可靠性直接和经济效益挂钩。其主要内容有:风机的月发电量,场用电量,风机的设备正常工作时间,故障时间,标准利用小时,电网停电,故障时间等。

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风机的功率曲线数据统计与分析,可对风机在提高出力和提高风能利用率上提供实践依据。例如,在对国产化风机的功率曲线分析后,我们对后三台风机的安装 角进行了调节,降低了高风速区的出力,提高了低风速区的利用率,减少了过发故障和发电机温度过高故障,提高了设备的可利用率。通过对风况数据的统计和分 析,我们掌握了各型风机随季节变化的出力规律,并以此可制定合理的定期维护工作时间表,以减少风资源的浪费。

3.故障原因分析

我们通过对风机各种故障深入的分析,可以减少排除故障的时间或防止多发性故障的发生次数,减少停机时间,提高设备完好率和可利用率。如对150kW风 机偏航电机过负荷这一故障的分析,我们得知有以下多种原因导致该故障的发生,首先机械上有电机输出轴及键块磨损导致过负荷,偏航滑靴间隙的变化引起过负 荷,偏航大齿盘断齿发生偏航电机过负荷,在电气上引起过负荷的原因有软偏模块损坏,软偏触发板损坏,偏航接触器损坏,偏航电磁刹车工作不正常等。又如,在 对Jacobs系列风机控制电压消失故障分析中,我们采用排除实验法,将安全链当中有可能引起该故障的测量信号元件用信号继电器和短接线进行电路改造,最 终将故障原因定位在过速压力开关的整定上,将该故障的发生次数减少,提高了设备使用率,减少了闸垫的更换次数,降低了运行成本。

二.维护

风力发电机是集电气、机械、空气动力学等各学科于一体的综合产品,各部分紧密联系,息息相关。风力机维护的好坏直接影响到发电量的多少和经济效益的高 低;风力机本身性能的好坏,也要通过维护检修来保持,维护工作及时有效可以发现故障隐患,减少故障的发生,提高风机效率。

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