国内外风电产业分析报告m.pdf

        风 力 发 电 专 专 利 利 地 地 图 研 图 究      目前风力发电是新能源发电中技术最成熟、最具规模开 发条件和商业化前景的发电方式。    上海科学技术情报研究所  2010 年 12 月        目 录  摘 要  1  一、风力发电主要型式与结构  2  二、全球风电产业概况  3  三、风电专利检索  5  四、风电总体专利地图  5  4.1 总体发展态势  5  4.2 技术生命周期  6  4.3 主要技术领域  7  五、主要国家专利地图  8  5.1 市场布局  8  5.2 各国技术重点  9  六、主要竞争机构专利地图  10  七、主要技术专利地图  12  7.1 垂直轴风电机及其叶片技术  12  7.2 水平轴风电机及其叶片技术  16  7.3 风力发电机驱动技术  20  7.4 风力发电机控制技术  22  7.5 发电机技术  25  八、中国风力发电产业现状  27      ‐2‐    摘 要 全球风能储量巨大，约为 2.74 ×109MW，其中可利用的风能为 2 ×107MW，比地 球上可开发利用的水能总量还要大 10 倍。目前风力发电是新能源发电中技术最成熟、 最具规模开发条件和商业化前景的发电方式。它安装快捷，并且在发电过程中不排放 温室气体。全球风能理事会秘书长史蒂夫•索亚表示鉴于这一特点，风能是可以切实减 少二氧化碳排放的发电技术之一，全球现有的 1.21 亿千瓦风能装置每年可以减少 1.58 亿吨二氧化碳的排放，风电已经成为最具吸引力的发电投资之一。 ‐1‐    一、风力发电主要型式与结构  风力发电机是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使 发电机发电。依目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度），便可开始 发电。风机的种类很多，依照叶片形状及旋转轴的方向，可分为两种最主要的型式：水平 轴式风力机和垂直轴式风力机。 以目前使用最为广泛的水平轴风力发电机为例做一下介绍。它主要由叶轮、调速或限 速装置、发电机系统、偏航装置、传动系统和塔架等部件所组成，基本结构如下： (1) 叶轮 叶轮一般由 2～3 个叶片和轮毂所组成,其功能是将风能转换为机械能。中、大型风力 机的叶片都采用玻璃纤维或高强度复合材料制成。轮毂是叶片根部与主轴的连接件，从叶 片传来的力,通过轮毂传递到传动系统,再传到风力机驱动的对象。同时轮毂也是控制叶片 桨距(使叶片作俯仰转动)的所在。 (2) 调速或限速装置 在很多情况下，要求风力机不论风速如何变化转速总保持恒定或不超过某一限定值， 为此目的而采用了调速或限速装置。当风速过高时，这些装置还用来限制功率，并减小作 用在叶片上的力。 (3) 偏航系统 风力机的偏航系统也称为对风装置，其作用在于当风速矢量的方向变化时，能够快速 平稳地对准风向，以便风轮获得最大的风能。大中型风力机一般采用电动的偏航系统来调 整风轮并使其对准风向。偏