第一篇：美國和英國小型風力發電機市場探討

美國和英國小型風力發電機市場探討

撰文/鄭家鑫

小型風力發電機，簡稱“小風機”，是指額定功率小于100千瓦的風力發電機。小風機既可進行離網應用，也可進行并網應用。本文旨在探討美國和英國小型風力發電機市場的發展現狀、前景、技術趨勢和認證，希望能為中國小風機企業進軍歐美市場提供參考。

美國小型風力發電機市場

根據美國風能協會的一項調查，美國共有將近70家小風機生產企業，占全球小風機生產企業數量的34%。在美國有21家企業在生產垂直軸小風機。至少有10家美國企業在制造或計劃制造安裝在建筑物上的小風機。美國制造商在2008年占全球小風機銷售的49%，出口占美國制造商銷售的28%。美國在2008年銷售的小風機有94%是由美國制造商生產的。美國在2008年銷售的50-100kW的小風機中有四分之一是用于風力和柴油混合發電，主要用于偏遠地區。美國小風機（容量在100kW以下）市場在2008年增長了78%。這一增長主要是由于私營資本的投資使得制造能力大大增加業界預測美國未來5年內小風機市場會增加30倍，到2013年末會達到1700兆瓦，其中大部分增長得益于美國國會于2008年通過的八年期30%的聯邦投資稅收抵免。

英國小型風力發電機市場 據英國風能協會估計，英國在2008年的小風機裝機容量為7.24兆瓦，如果政策得當，到2020年裝機容量將達到1，300兆瓦，2008年英國小風機行業的發電量達到了24.5GWh，如果增長障礙能夠得到解決，到2020年英國小風機行業發電量將達到1，700 GWh。到2020年英國小風機的裝機數量將超過600，000臺。

英國在2008年生產的小風機有50%出口到世界上100多個國家，主要出口機型為0-20kW的風機。到2020年，英國小風機行業的就業人數有望達到5，800人，市場規模超過7.5億英鎊。

小風機制造趨勢

小風機制造趨勢主要體現在以下幾個方面：

效率提升

l 葉片：把效率從將近32%提升到42-45% l 交流發電機：把效率從65-80%提升到90-92% l 逆變器：逆變器效率提升空間不大。

設計

l 繼續增加掃風面積以捕捉更多能量。這包括使用新的復合材料和成型工藝。l 減少系統中部件的數量。

l 研究和閃電、腐蝕、軸承潤滑、發電機絕緣及電子部件相關的可靠性問題。l 減少單位容量材料用量。l 減少移動部件的使用。

l 改善低風狀況下的風機性能。

l 考慮把更多大風機技術融入到商業規模的小風機（21-100kW）設計中，例如齒輪箱、機械制動、變槳距葉片等。

其他

l 采用先進的塔架材料設計以減少安裝時間和費用。

l 開發可以更準確的預測給定地點風機能源生產的流程和工具。l 建立一個強大的接受過良好培訓的安裝工和經銷商網絡。l 開發先進塔架基座減少安裝時間。

l 開發無線基于網絡的風機性能監測能力，以把現場檢測的頻率降到最低。l 繼續開發和支持性能標準、認證和第三方設備測試機構。

小風機認證 美國小風機認證

美國小風機認證工作于北京時間2010年2月5日正式啟動，由美國小型風力發電機認證委員會（以下簡稱“小風機認證委”）負責認證工作。

認證的內容包括結構分析和現場測試。現場測試包括電力性能測試、聲學測試、安全和功能測試、耐久性測試。現場測試和結構分析的結果記錄在一份最終報告中，提交給小風機認證委審核。小風機認證委頒發認證的依據是最終報告的完整性和正確性，以及小風機是否滿足美國風能協會標準的所有要求。

認證的合格條件包括：已由合格測試機構對申請認證的風機進行了測試；已經對申請認證的風機進行了結構分析并提交了報告；滿足小風機認證委認證政策中的所有要求；申請人已經提交了認證委要求的所有附加信息和材料；所有費用已經支付；認證委已確定申請認證的風機符合認證要求，并頒發認證。小風機認證委負責根據美國風能協會標準認證風機的機械強度、耐久性、功能和性能，NRTL根據新的UL標準認證風機和控制器的電力安全，由專業工程師認證塔架和基礎。每一種小風機的配置都將頒發一個單獨的認證。

該認證的測試可由三類機構進行：國際標準認可的檢測實驗室、未經國際標準認可但經小風機認證委評審合格的檢測機構、小風機生產企業自身。由國際標準認可的檢測實驗室進行測試應是成本較低的方案。

該認證可能在加拿大市場也具有效力，具體情況將在與加拿大標準委員會協商后確定。同時，該認證與英國的小風機認證也有類似之處。認證費用在10000美元到45000美元之間。該費用不包括測試費用。

英國小風機認證

英國小風機認證工作由微型電力認證計劃辦公室負責實施。認證依據是《產品認證計劃要求：微型和小型風力發電機》和《英國風能協會小型風力發電機性能和安全標準》。根據《產品認證計劃要求：微型和小型風力發電機》，其認證范圍是風速11.0m/s時測量的額定輸出功率在50kW以內的風機。產品的認證和批準是基于向該認證機構提供了可接受的證據，證明：該產品滿足標準；制造商擁有員工、流程和制度確保所交付的產品滿足標準。同時，還基于：對制造商及其測試進行定期審查；對于認證機構簽署的批準協議的遵守情況，包括同意整改錯誤。制造商要想獲得認證和批準，需要證明其產品滿足《英國風能協會小型風力發電機性能和安全標準（2008年2月29日版本）》，還要證明其根據《工廠生產控制要求》建立和維護了質量管理體系。

為促進中國小風機企業在歐美市場獲得更好的發展，北京領世咨詢有限責任公司已經啟動美國和英國小風機認證申請代理業務及相關咨詢業務，代表中國企業申請美國和英國的小風機認證。具體情況，請聯系領世咨詢。

小結

根據上述分析，我們可以得出以下幾項結論: l 歐美市場存在著較大的市場潛力，是值得中國企業關注的市場。但要在這些市場獲得很好的發展，中國企業需要為自己的產品獲得這些市場所接受的認證。l 并網型小風機將成為未來的一個主要增長領域。l 在可預見的未來，獨立式小風機依然占據主導地位。

l 安裝在建筑物上的風機將成為小風機技術的一種較新應用。

l 隨著整個小風機市場的增長，垂直軸風機的作用將加大。但水平軸依然占據著最大的市場份額。

第二篇：小型風力發電機檢測標準

GB/T 21407-2008 雙饋式變速恒頻風力發電機組(單行本完整清晰掃描版)7623KBGBT19960.2-2005 風力發電機組 第2部分 通用試驗方法.pdf 235KB

GBT19068.3-2003 離網型風力發電機組 第3部分 風洞試驗方法.pdf 238KBGBT19068.2-2003離網型風力發電機組 第2部分 試驗方法.pdf 328KB

GBT19068.1-2003離網型風力發電機組 第1部分：技術條件.pdf 176KB

GB/T 21150-2007 失速型風力發電機組 714KB

GB 10760.1-1989 小型風力發電機技術條件.pdf 314KB

JB/T 10705-2007 滾動軸承 風力發電機軸承 單行本完整清晰掃描版 5226KBGB/T 19568-2004 風力發電機組裝配和安裝規范 454KB

GB/T 19072-2003 風力發電機組 塔架 353KB

GB/T 2900.53-2001 電工術語 風力發電機組 674KB

GB/T 19960.2-2005 風力發電機組 第2 部分：通用試驗方法 240KB

GB/T 19960.1-2005 風力發電機組 第1部分：通用技術條件 253KB

GB/T 19073-2003 風力發電機組 齒輪箱 314KB

GB/T 19071.2-2003 風力發電機組 異步發電機 第2 部分 試驗方法 177KBGB/T 19071.1-2003風力發電機組 異步發電機 第1 部分 技術條件 264KBGB/T 19070-2003 風力發電機組 控制器 試驗方法 303KB

GB/T 19069-2003 風力發電機組 控制器技術條件 817KB

GB/T 18451.2-2003風力發電機組 功率特性試驗 IEC 61400-12：1998，IDT 1111KBGB/T 10760.2-2003 離網型風力發電機組用發電機 第2部分 試驗方法 293KBGB 18451.1-2001風力發電機組安全要求 1816KB

GB/T 20320-2006風力發電機組電能質量測量和評估方法 3364KB

GB/T 20319-2006 風力發電機組 驗收規范 347KB

JB/T 7323-1994 風力發電機組 試驗方法 438KB

JB/T 7143.2-1993 風力發電機組用逆變器 試驗方法 296KB

JB/T 7143.1-1993 風力發電機組用逆變器 技術條件 232KB

JB/T 6939.2-2004 離網型風力發電機組用控制器 第2部分：試驗方法 656KBJB/T 6939.2-1993 小型風力發電機組用控制器 試驗方法 359KB

JB/T 6939.1-2004 離網型風力發電機組用控制器 第1部分：技術條件 405KBJB/T 6939.1-1993 小型風力發電機組用控制器 技術條件 185KB

JB/T 51076-1999 風力發電機組用發電機 產品質量分等 233KB

JB/T 51067-1999 風力發電機組 產品質量分等 242KB

JB/T 10427-2004 風力發電機組一般液壓系統 801KB

JB/T 10426.2-2004 風力發電機組制動系統 第2部分：試驗方法 552KB

JB/T 10426.1-2004 風力發電機組制動系統 第1部分：技術條件 549KB

JB/T 10425.2-2004 風力發電機組偏航系統 第2部分：試驗方法 427KB

JB/T 10425.1-2004 風力發電機組偏航系統 第1部分：技術條件 330KB

JB/T 10405-2004 離網型風力發電機組基礎與聯接 技術條件 308KB

JB/T 10403-2004 離網型風力發電機組塔架 317KB

JB/T 10402.2-2004 離網型風力發電機組偏航系統 第2部分：試驗方法 164KBJB/T 10402.1-2004 離網型風力發電機組偏航系統 第1部分：技術條件 238KBJB/T 10401.2-2004 離網型風力發電機組 制動系統 第2部分：試驗方法 223KBJB/T 10401.1-2004 離網型風力發電機組制動系統 第1部分：技術條件 374KBJB/T 10400.2-2004 離網型風力發電機組用齒輪箱 第2部分：試驗方法 328KBJB/T 10400.1-2004 離網型風力發電機組用齒輪箱 第1部分：技術條件 322KBJB/T 10399-2004 離網型風力發電機組風輪葉片 620KB

JB/T 10397-2004 離網型風力發電機組驗收規范 165KB

JB/T 10396-2004 離網型風力發電機組可靠性要求 188KB

JB/T 10395-2004 離網型風力發電機組 安裝規范 225KB

JB/T 10300-2001 風力發電機組 設計要求-1150KB

JB/T 10300-2001 風力發電機組 設計要求 3092KB

JB/T 10194-2000 風力發電機組風輪葉片 815KB

第三篇：風力發電機專業術語

風力發電機專業術語范圍

本標準規定了風力發電機組常用基本術語和定義。

本標準適用于風力發電機組。其它標準中的術語部分也應參照使用。定義

本標準采用下列定義。

2.1 風力機和風力發電機組

2.1.1風力機windturbine

將風的動能轉換為另一種形式能的旋轉機械。

2.1.2風力發電機組windturbinegeneratorsystem;WTGS(abbreviation)將風的動能轉換為電能的系統。

2.1.3風電場windpowerstation ； windfarm

由一批風力發電機組或風力發電機組群組成的電站。

2.1.4水平軸風力機horizontalaxiswindturbine

風輪軸基本上平行于風向的風力機。

2.1.5垂直軸風力機verticalaxiswindturbine

風輪軸垂直的風力機。

2.1.6輪轂（風力機）hub（forwindturbines）

將葉片或葉片組固定到轉軸上的裝置。

2.1.7機艙nacelle

設在水平軸風力機頂部包容電機、傳動系統和其它裝置的部件。

2.1.8 支撐結構（風力機）supportstructure（forwindturbines）由塔架和基礎組成的風力機部分。

2.1.9關機（風力機）shutdown（forwindturbines）

從發電到靜止或空轉之間的風力機過渡狀態。

2.1.10正常關機（風力機）normalshutdown（forwindturbines）全過程都是在控制系統控制下進行的關機。

2.1.11緊急關機（風力機）emergencyshutdown（forwindturbines）保護裝置系統觸發或人工干預下，使風力機迅速關機。

2.1.12空轉（風力機）idling（forwindturbines）

風力機緩慢旋轉但不發電的狀態。

2.1.13鎖定（風力機）blocking（forwindturbines）

第四篇：風力發電機技術

風力發電機

2.1恒速恒頻的籠式感應發電機

恒速恒頻式風力發電系統，特點是在有效風速范圍內，發電機組的運行轉速變化范圍很小，近似恒定；發電機輸出的交流電能頻率恒定。通常該類風力發電系統中的發電機組為鼠籠式感應發電機組。

恒速恒頻式發電機組都是定槳距失速調節型。通過定槳距失速控制的風力機使發電機轉速保持在恒定的數值，繼而使風電機并網后定子磁場旋轉頻率等于電網頻率，因而轉子、風輪的速度變化范圍較小，不能保持在最佳葉尖速比，捕獲風能的效率低。

2.2變速恒頻的雙饋感應式發電機

變速恒頻式風力發電系統，特點是在有效風速范圍內，允許發電機組的運行轉速變化，而發電機定子發出的交流電能的頻率恒定。通常該類風力發電系統中的發電機組為雙饋感應式異步發電機組。

雙饋感應式發電機結合了同步發電機和異步發電機的特點。這種發電機的定子和轉子都可以和電網交換功率，雙饋因此而得名。

雙饋感應式發電機，一般都采用升級齒輪箱將風輪的轉速增加若干倍，傳遞給發電機轉子轉速明顯提高，因而可以采用高速發電機，體積小，質量輕。雙饋交流器的容量僅與發電機的轉差容量相關，效率高、價格低廉。這種方案的缺點是升速輪箱價格貴，噪聲大、易疲勞損壞。

2.3變速變頻的直驅式永磁同步發電機

變速變頻式風力發電系統，特點是在有效風速范圍內，發電機組的轉速和發電機組定子側產生的交流電能的頻率都是變化的。因此，此類風力 需要在定子側串聯電力變流裝置才能實現聯網運行。通常該類風力發電系統中的發電機組為永磁同步發電機組。

直驅式風力發電機組，風輪與發電機的轉子直接耦合，而不經過齒輪箱，“直驅式”因此而得名。由于風輪的轉速一般較低，因此只能采用低速的永磁式發電機。因而無齒輪箱，可靠性高；但采用低速永磁發電機，體積大，造價高；而且發電機的全部功率都需要交流器送入電網，變流器的容量大，成本高。

如果將電力變流裝置也算作是發電機組的一部分，只觀察最終送入電網的電能特征，那么直驅式永磁同步發電機組也屬于變速恒頻的風力發電系統。

第五篇：一種新的小型風力發電機限速保護理念

一種新的小型風力發電機限速保護理念

設置大風限速保護的目的是在于當風力機在某一風速下，風力機輸入的能量大于系統當時所能消耗的能量以及系統所能儲存的能量總和的時候，（我們姑且稱之為風力機處于過功率狀態）能有效地減小風力機吸收風能，使風力機不致超速運行。

目前，全球各型風力機的限速保護方案大致可以歸為兩類：

1、以某種機構使風輪偏離風向，減小風輪迎風面積，從而減小風能的吸收。

2、以某種機構利用風輪葉片的離心力改變槳距，降低風輪的風能利用率，從而達到減小風能吸收的效果。

這些機械限速保護裝置之所以可靠性不良，除了設計不當的人為因素以外，實際上是有其固有弊端存在的。自然界的風況是十分復雜的，紊流是主狀態，同時，風速風向的變化頻繁而又迅捷，任何機械裝置都不可能瞬時響應實際風況的變化，加上長期運行導致的機械磨損會使裝置的配合間隙增大。所有這些均會導致保護滯后、失效以及劇烈的震動，引發風力機飛車、過載和劇烈震動等破壞性結果。

市場上有一種新的限速保護理念：

一種磁電限速保護，其技術要點在于當風力機處于“過功率”狀態時給發電機一個反向磁阻力距，大幅增加發電機所消耗的功率，使之大于風輪輸出的功率，從而使風輪轉速下降，風輪轉速的下降，使風輪的葉尖速比減小，從而降低定槳距風輪的風能利用率，減小風輪吸收的風能，從而進一步減低風輪轉速……為此連鎖作用所產生的實際效果是減速而不是限速，而磁電響應的過程，使保護動作十分安全可靠。

這一限速保護理念的優點在于舍棄了機械限速結構，僅保留了風力機兩個必須的運動部件，排除了限速機構的機械故障隱患，從根本上解決了小型風力機長期安全可靠運行問題。這種方式至少有以下幾方面的好處：

1、由于放棄了機械限速結構，使小型風力發電機僅保留了二個必須的運行部件，機組的結構穩定性和可靠性大大提高。

2、由于不受機械限速結構的限制，機組的造型可以做得更美觀，更多樣化。

3、電控限速可采用的手段多，可靠性高，而且可以實現多級控制，也可根據不同的風資源情況設定不同的有效工作風速范圍，提高了供電系統的可靠性。