?
?? ?一、現狀
????? “十一五”期間,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展引人矚目,已成為新能源的領(lǐng)跑者,并具有一定國際影響力。在國家的大力支持下,經(jīng)過(guò)科研機構、風(fēng)電企業(yè)等各方的共同努力,我國在風(fēng)能資源評估、風(fēng)電機組整機及零部件設計制造、檢測認證、風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)及運營(yíng)、風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)等方面都具備了一定的基礎,初步形成了完整的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈。在海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,初步解決了海上運輸、安裝和施工等關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)始積累海上風(fēng)電場(chǎng)運營(yíng)經(jīng)驗。在人才培養上,初步形成了一定規模的風(fēng)電專(zhuān)業(yè)人才隊伍,風(fēng)電學(xué)科建設也已經(jīng)起步。
?????? 風(fēng)電設備產(chǎn)業(yè)化情況
?????? 在“十一五”科技計劃的引領(lǐng)下,國內科研機構、企業(yè)通過(guò)消化吸收引進(jìn)技術(shù)、委托設計、與國外聯(lián)合設計和自主研發(fā)等方式,掌握了1.5MW~3.0MW風(fēng)電機組的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。目前,國產(chǎn)1.5MW~2.0MW風(fēng)電機組是國內市場(chǎng)的主流機型,并有少量出口;2.5MW和3.0MW風(fēng)電機組已有小批量應用;3.6MW、5.0MW風(fēng)電機組已有樣機;6.0MW等更大容量的風(fēng)電機組正在研制。國內葉片、齒輪箱、發(fā)電機等部件的制造能力已接近國際先進(jìn)水平,滿(mǎn)足主流機型的配套需求,并開(kāi)始出口;軸承、變流器和控制系統的研發(fā)也取得重大進(jìn)步,開(kāi)始供應國內市場(chǎng)。
?????? 截至2010年底,我國具備兆瓦級風(fēng)電機組批量生產(chǎn)能力的企業(yè)超過(guò)20家。2010年新增裝機容量前五名的風(fēng)電整機制造企業(yè)當年市場(chǎng)份額占全國的70%以上。我國有四家企業(yè)2010年新增裝機容量進(jìn)入全球前十名。
?????? 風(fēng)電場(chǎng)建設及資源開(kāi)發(fā)情況
????? 《中華人民共和國可再生能源法》及一系列配套政策的實(shí)施,促進(jìn)了國內風(fēng)電開(kāi)發(fā)快速增長(cháng)。2010年,我國風(fēng)電新增裝機容量1890萬(wàn)千瓦,居世界第一位。截至2010年底,我國具備大型風(fēng)電場(chǎng)建設能力的開(kāi)發(fā)商超過(guò)20家,共已建成風(fēng)電場(chǎng)800多個(gè),風(fēng)電總裝機容量(除臺灣省未統計外)4470萬(wàn)千瓦,超過(guò)美國,居世界第一位。
???? “十一五”期間,我國已啟動(dòng)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā),首個(gè)海上項目上海東海大橋風(fēng)電場(chǎng)安裝34臺國產(chǎn)3.0MW風(fēng)電機組,并于2010年6月全部實(shí)現并網(wǎng)發(fā)電;2010年9月,國家能源局組織完成了首輪海上風(fēng)電特許權項目招標,項目總容量100萬(wàn)千瓦,位于江蘇近海和潮間帶地區。
????? 風(fēng)電科學(xué)技術(shù)及公共服務(wù)發(fā)展情況
??? ?“十一五”期間,我國在大型風(fēng)電機組整機及關(guān)鍵零部件設計、葉片翼型設計等風(fēng)電關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域獲得了一批擁有自主知識產(chǎn)權的成果,打破了國外對風(fēng)電科學(xué)技術(shù)的壟斷。在海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,我國自主研究開(kāi)發(fā)了一系列海上風(fēng)電場(chǎng)設計、施工技術(shù),研制了一批專(zhuān)用的海上風(fēng)電施工機械裝備。
????? ?風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展也促進(jìn)了風(fēng)電行業(yè)公共服務(wù)體系建設?!笆晃濉逼陂g,我國建立了一批風(fēng)能領(lǐng)域相關(guān)的國家重點(diǎn)實(shí)驗室和國家工程技術(shù)研究中心,并參考國際慣例初步建立了風(fēng)電標準、檢測和認證體系,為我國風(fēng)電發(fā)展提供了技術(shù)支撐和保障。
?????? 風(fēng)電人才隊伍及學(xué)科建設情況
?????? “十一五”期間,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動(dòng)了風(fēng)電人才隊伍及學(xué)科的建設。目前,我國已擁有一批風(fēng)資源勘測分析、風(fēng)電機組整機及零部件設計制造、風(fēng)電場(chǎng)設計、建設及運行維護、風(fēng)電并網(wǎng)等風(fēng)電行業(yè)各領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人才,形成了風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈的熟練技術(shù)人員隊伍,并吸引了大量國外優(yōu)秀的風(fēng)電人才加盟。在學(xué)科建設方面,我國已初步建立了風(fēng)能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè),并開(kāi)始培養專(zhuān)門(mén)化人才。
????? 二、形勢與需求
??????? 當前形勢
?????? 通過(guò)國家多年的持續支持,我國在風(fēng)電科技領(lǐng)域取得了長(cháng)足進(jìn)步,但與國際先進(jìn)水平相比,還存在較大差距?;谖覈L(fēng)電產(chǎn)業(yè)現狀及國內外趨勢,我國在風(fēng)電科技領(lǐng)域仍面臨一系列挑戰,主要表現在:
??????? 1、先進(jìn)風(fēng)電裝備自主設計和創(chuàng )新能力有待加強。
?????? 早期,我國風(fēng)電機組主要依賴(lài)引進(jìn)國外設計技術(shù)或與國外機構聯(lián)合設計,根據我國風(fēng)資源等環(huán)境條件進(jìn)行自主設計、研發(fā)新型風(fēng)電機組的能力不足,且缺少自主知識產(chǎn)權的風(fēng)電機組設計工具軟件系統。
?????? 在風(fēng)電零部件方面,我國自主創(chuàng )新能力較弱,制造過(guò)程中的智能化加工和質(zhì)量控制技術(shù)比較落后。如齒輪箱、發(fā)電機的可靠性有待提高;葉片處于自主設計的初級階段;為兆瓦級以上風(fēng)電機組配套的軸承、變流器剛開(kāi)始小批量生產(chǎn),控制系統尚處于示范應用階段。
?????? ?2、風(fēng)資源等基礎數據不完善,風(fēng)電場(chǎng)設計、并網(wǎng)及運行等關(guān)鍵技術(shù)需要提升。
?????? 我國可利用的風(fēng)能資源評價(jià)尚不精細,風(fēng)電場(chǎng)設計需要的長(cháng)期風(fēng)資源數據不完善;風(fēng)電場(chǎng)設計工具依賴(lài)國外軟件產(chǎn)品,缺乏具有自主知識產(chǎn)權、符合我國環(huán)境和地形條件的風(fēng)資源評估及風(fēng)電場(chǎng)設計及優(yōu)化軟件系統;風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)急需深入研究和創(chuàng )新,以提高風(fēng)電并網(wǎng)消納水平;尚未形成自主研發(fā)的先進(jìn)運行控制和風(fēng)電功率預測等風(fēng)電場(chǎng)運行及優(yōu)化系統。
??????? 3、風(fēng)電行業(yè)公共測試體系剛剛起步,風(fēng)電標準、檢測和認證體系有待進(jìn)一步完善。
?????? 我國已參考國際慣例初步建立了風(fēng)電標準、檢測和認證體系,但鑒于我國特殊的環(huán)境條件(如臺風(fēng)、低溫、高海拔等)和工業(yè)基礎與國際上有一定差別,需根據我國國情進(jìn)一步完善。我國風(fēng)電行業(yè)測試及相關(guān)測試系統設計等技術(shù)主要依賴(lài)國外,制約了我國風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展,而歐美風(fēng)電發(fā)達國家已建成了完善的國家級風(fēng)電機組野外測試、地面傳動(dòng)鏈和葉片測試等公共測試服務(wù)體系,為本國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。
?????? 4、風(fēng)電基礎理論研究尚待深入,缺乏自主創(chuàng )新;風(fēng)電學(xué)科建設、人才培養亟待加強。
?????? 由于風(fēng)電大規模發(fā)展較晚,我國在風(fēng)電基礎理論研究方面積累不夠,大多是直接引用或跟蹤國外的研究成果,對技術(shù)的突破和創(chuàng )新能力不足。風(fēng)電的科研水平與國外有較大差距,風(fēng)電科研人員系統培養機制有待加強。
?????? 5、中小型風(fēng)電機組研發(fā)和風(fēng)電非并網(wǎng)接入技術(shù)需要進(jìn)一步提高。
?????? 我國小型風(fēng)電機組生產(chǎn)和使用量均居世界之首,但產(chǎn)品的性能和可靠性有待提高,中型風(fēng)電機組研發(fā)和風(fēng)電非并網(wǎng)的分布式接入技術(shù)研究剛剛起步,在風(fēng)電微網(wǎng)技術(shù)和多能互補利用集成技術(shù)方面需要持續研究和示范。
?????? 6、風(fēng)電直接工業(yè)應用技術(shù)研究需要擴展。
?????? 雖然我國風(fēng)電裝機規模迅速增長(cháng),但在如何利用規?;瘍δ芙档惋L(fēng)電的不確定性,以及如何利用風(fēng)能進(jìn)行制氫、海水淡化等工業(yè)直接應用方面的技術(shù)研究剛剛起步,需要進(jìn)一步擴展。
?????? 戰略需求
?????? 在未來(lái)5年,我國風(fēng)力發(fā)電科技要逐步實(shí)現從量到質(zhì)的轉變,完善和發(fā)展風(fēng)力發(fā)電科技的實(shí)力,實(shí)現從風(fēng)電大國向風(fēng)電強國的轉變。
?????? 根據我國發(fā)布的《國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展第十二個(gè)五年規劃綱要》,在“十二五”期間,我國規劃風(fēng)電新增裝機7000萬(wàn)千瓦以上。從我國能源規劃、碳減排目標及產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求來(lái)看,我國風(fēng)力發(fā)電科技的戰略需求主要體現在:
????? 1、特大型風(fēng)電場(chǎng)建設的需要
?????? 特大型風(fēng)電場(chǎng)建設是我國風(fēng)電開(kāi)發(fā)的需求重點(diǎn),國外無(wú)法提供直接的經(jīng)驗?!笆濉逼陂g,國家規劃建設6個(gè)陸上和2個(gè)海上及沿海風(fēng)電基地,迫切需要在特大型風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)資源評估、風(fēng)電場(chǎng)設計、并網(wǎng)消納與智能化運營(yíng)管理和大容量、高可靠性、高效率、低成本的風(fēng)電機組等方面進(jìn)行科技開(kāi)發(fā)和創(chuàng )新,為我國特大型風(fēng)電場(chǎng)建設提供技術(shù)保障。
?????? 2、大規模海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的需要
?????? 我國海上風(fēng)電已經(jīng)起步,“十二五”期間潮間帶和近海風(fēng)電將進(jìn)入快速發(fā)展、規?;_(kāi)發(fā)階段,因此,需要開(kāi)展海上風(fēng)電機組研制及產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究,加強工程施工與并網(wǎng)接入等海上(潮間帶)風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)系列關(guān)鍵技術(shù)研究,為大規模海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支撐。
?????? 3、風(fēng)電自主創(chuàng )新體系、能力建設與人才培養的需要
??????? “十二五”期間,結合國家能源產(chǎn)業(yè)和風(fēng)電科技發(fā)展戰略的總體部署,迫切需要建立公共研發(fā)測試服務(wù)體系,根據我國環(huán)境條件和地形條件等開(kāi)發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的風(fēng)電設計工具軟件系統,在整機設計集成與關(guān)鍵部件制造領(lǐng)域實(shí)現技術(shù)突破,實(shí)現產(chǎn)、學(xué)、研、用相互結合共同發(fā)展,為我國風(fēng)電裝備性能優(yōu)化及自主設計提供條件和支持,保障我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的持續、快速和穩定增長(cháng)。
????? ?三、總體思路
?????? 指導思想
??????? 以科學(xué)發(fā)展觀(guān)為指導,貫徹落實(shí)《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要(2006-2020年)》和《國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展第十二個(gè)五年規劃綱要》,以“統籌規劃、重點(diǎn)突破、交叉融合、自主創(chuàng )新”為原則,面向風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域國家重大需求與國際科技前沿,發(fā)揮科技在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中的支撐與引領(lǐng)作用,全面提升我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的核心競爭力,實(shí)現我國從風(fēng)電大國向風(fēng)電強國的跨越,推動(dòng)我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)健康可持續發(fā)展。
?????? 發(fā)展原則
?????? 重點(diǎn)解決與自主創(chuàng )新能力相關(guān)的關(guān)鍵科技問(wèn)題。立足現狀,并面向我國風(fēng)電發(fā)展的趨勢,全面推動(dòng)具有自主知識產(chǎn)權的風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)研究,攻克一批陸上及海上風(fēng)電機組設計制造和風(fēng)電并網(wǎng)及非并網(wǎng)接入的關(guān)鍵技術(shù)。
?????? 加強基礎性、共性技術(shù)研究。適當整合資源,實(shí)現成果共享,避免重復性建設、資源分散和浪費,同時(shí),加強風(fēng)電產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展的基礎研究和科研隊伍建設,建立鏈條緊密、結構合理的科技研發(fā)和公共服務(wù)體系。
?????? 重視企業(yè)在技術(shù)創(chuàng )新領(lǐng)域的主體地位。以風(fēng)電場(chǎng)規?;_(kāi)發(fā)帶動(dòng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研科研鏈條的形成和健康發(fā)展,以科技推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。
?????? 規劃目標
?????? 在風(fēng)電設備設計制造方面,掌握3~5MW直驅風(fēng)電機組及部件設計與制造,產(chǎn)品性能與可靠性達到國際領(lǐng)先水平,并實(shí)現產(chǎn)業(yè)化;掌握7MW級風(fēng)電機組及零部件設計、制造、安裝和運營(yíng)等成套產(chǎn)業(yè)化技術(shù),產(chǎn)品性能和可靠性達到國際先進(jìn)水平,推動(dòng)我國大容量風(fēng)電機組的產(chǎn)業(yè)化;突破10MW級海上風(fēng)電機組整機和零部件設計關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現海上超大型風(fēng)電機組的樣機運行。
?????? 在風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)及運行方面,掌握大型風(fēng)電場(chǎng)設計、建設、并網(wǎng)與運營(yíng)關(guān)鍵技術(shù),提高風(fēng)電消納能力,提高風(fēng)電場(chǎng)的運營(yíng)管理水平,支撐我國千萬(wàn)千瓦風(fēng)電基地的建設。
?????? 在風(fēng)電公共服務(wù)體系方面,突破從風(fēng)資源特性到電網(wǎng)接入送出全過(guò)程的科學(xué)基礎問(wèn)題,推動(dòng)行業(yè)整體進(jìn)步;建設風(fēng)電機組地面傳動(dòng)鏈測試、葉片測試和風(fēng)電設計工具軟件等一批公共系統,全面提升我國風(fēng)電行業(yè)的整體水平;開(kāi)發(fā)儲備一批風(fēng)電新技術(shù),推動(dòng)風(fēng)電技術(shù)創(chuàng )新和應用;培育一批高水平的科技創(chuàng )新隊伍,系統部署建設一批國家級重點(diǎn)實(shí)驗室和工程技術(shù)研究中心,全面提升我國風(fēng)電制造企業(yè)的國際競爭力。
?????? 通過(guò)“十二五”風(fēng)電科技規劃的實(shí)施,促進(jìn)我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的健康、有序和可持續發(fā)展,使我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)和風(fēng)電科技整體上達到國際先進(jìn)水平,為2020年我國二氧化碳排放強度降低40%-45%、非化石能源占一次能源消費比重15%能源戰略目標的實(shí)現做出直接重要貢獻。
?????? 四、重點(diǎn)方向
?????? 基礎研究類(lèi)
?????? 為推動(dòng)風(fēng)電機組和風(fēng)電場(chǎng)設計技術(shù)的發(fā)展與完善,解決基于我國氣候條件的風(fēng)能資源基礎理論研究和風(fēng)力發(fā)電系統基礎理論研究等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。
?????? 風(fēng)能資源基礎理論研究主要方向包括:陸地及海上大氣邊界層風(fēng)特性與模型、復雜地形中尺度數值模式、海上風(fēng)能資源及臺風(fēng)基本數據的觀(guān)測理論方法等。
?????? 風(fēng)力發(fā)電系統基礎理論研究主要方向包括:風(fēng)力機空氣動(dòng)力學(xué)理論、風(fēng)電機組及關(guān)鍵部件建模和仿真理論、風(fēng)力發(fā)電系統工程理論等。
?????? 研究開(kāi)發(fā)類(lèi)
?????? 圍繞風(fēng)電的全產(chǎn)業(yè)鏈,結合國家能源發(fā)展戰略,研究開(kāi)發(fā)類(lèi)重點(diǎn)方向涉及公共試驗測試系統及測試、適合我國環(huán)境特點(diǎn)和地形條件的風(fēng)電機組整機和關(guān)鍵零部件設計及制造、風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)及運營(yíng)、海上風(fēng)電場(chǎng)建設施工等主要領(lǐng)域,全面提升我國風(fēng)電設備的自主設計能力和風(fēng)電場(chǎng)的設計、施工及運行管理水平。
??????? 公共試驗測試系統及測試技術(shù)主要方向包括:風(fēng)電公共試驗測試系統設計建設、風(fēng)電測試等。
???????大容量風(fēng)電機組整機關(guān)鍵技術(shù)主要方向包括:整機設計、制造、檢測、認證和運行等技術(shù);獨立變槳、新型傳動(dòng)系統、先進(jìn)控制系統等技術(shù)。
?????? 風(fēng)電機組零部件關(guān)鍵技術(shù)主要方向包括:零部件設計、制造、檢測、認證和運行等技術(shù);零部件抗疲勞、在線(xiàn)監測與故障診斷等技術(shù)。
?????? 風(fēng)力機翼型族設計關(guān)鍵技術(shù)主要方向包括:先進(jìn)翼型族設計及應用技術(shù)、風(fēng)力機風(fēng)洞實(shí)驗技術(shù)及設計工具軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)等。
?????? 風(fēng)電場(chǎng)關(guān)鍵技術(shù)主要方向包括:大型風(fēng)電場(chǎng)設計及優(yōu)化軟件開(kāi)發(fā)技術(shù),海上風(fēng)電場(chǎng)施工建設、接入系統設計技術(shù),海上基礎設計技術(shù),區域多風(fēng)電場(chǎng)運行控制及智能化管理技術(shù)等。
?????? 風(fēng)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)主要方向包括:風(fēng)電并網(wǎng)模型及仿真技術(shù),大規模風(fēng)電并網(wǎng)接入技術(shù),非并網(wǎng)的分布式接入技術(shù)等。
?????? 中小型風(fēng)電機組關(guān)鍵技術(shù)主要方向包括:高性?xún)r(jià)比中小型風(fēng)電機組設計、制造及并/離網(wǎng)運行技術(shù),中小型風(fēng)電機組檢測認證技術(shù)等。
?????? 風(fēng)電應用技術(shù)主要方向包括:風(fēng)電大規模儲能技術(shù),風(fēng)能直接工業(yè)應用技術(shù)等。
?????? 集成示范類(lèi)
?????? 依托示范工程,加強風(fēng)電全系統集成技術(shù)研究,主要方向包括:風(fēng)電場(chǎng)智能化管理,海上風(fēng)電場(chǎng)建設,多能互補發(fā)電系統,分布式發(fā)電系統等。
?????? 成果轉化類(lèi)
?????? 成果轉化類(lèi)的主要方向包括:先進(jìn)風(fēng)力機翼型族的應用;大容量風(fēng)電機組及其關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化;適合我國環(huán)境條件的風(fēng)電機組產(chǎn)業(yè)化;先進(jìn)控制等風(fēng)電新技術(shù)規?;瘧玫?。
?????? 五、重點(diǎn)任務(wù)
?????? 基礎研究類(lèi)
??????? 1、風(fēng)能資源基礎理論研究
?????? 研究復雜地形下中尺度數值模式的高精度參數化;研究中尺度模式資料四維同化;研究海上風(fēng)資源及臺風(fēng)的測量及評價(jià);研究衛星對地觀(guān)測數據用于海上風(fēng)能資源分析的方法;研究風(fēng)速在不同海岸線(xiàn)走向、岸邊不同地形條件下,由遠海-近海-灘涂-陸地的變化機理;研究海上和陸上風(fēng)速垂直切變、湍流變化等風(fēng)特性模型及參數確定;研究臺風(fēng)系統的模型和參數化;研究特大型風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)資源特性等。
?????? 2、風(fēng)力發(fā)電系統基礎理論研究
?????? 研究風(fēng)力機空氣動(dòng)力設計理論,研究風(fēng)力機空氣動(dòng)力與結構、機械與電氣等之間的耦合機理;研究風(fēng)電機組建模、驗證與仿真理論和方法,研究建立風(fēng)力發(fā)電系統整體動(dòng)態(tài)數學(xué)模型的方法。
?????? 研究開(kāi)發(fā)類(lèi)
?????? 1、風(fēng)電機組整機關(guān)鍵技術(shù)研究開(kāi)發(fā)
?????? 研究10MW級風(fēng)電機組總體設計技術(shù),包括長(cháng)壽命(超過(guò)20年)及高可靠性設計方案、簡(jiǎn)單輕量化的新型傳動(dòng)技術(shù)、抗災害性大風(fēng)的氣動(dòng)和結構設計技術(shù)、抗鹽霧和防腐蝕材料工藝設計及機械制造工藝設計技術(shù)等。
?????? 3~5MW永磁直驅風(fēng)電機組產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究,包括總體設計、永磁電機的設計制造,機組設計優(yōu)化、可靠性設計技術(shù)、系統控制技術(shù)以及裝配工藝等。
?????? 7MW級風(fēng)電機組研制及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究,包括總體設計技術(shù)、載荷確定技術(shù)、強度和剛度校核技術(shù)、整體動(dòng)力穩定性計算技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù),機組設計優(yōu)化技術(shù)、可靠性設計技術(shù)、整體裝配工藝流程與階段質(zhì)量控制技術(shù)和分體組裝技術(shù)等。
???????研究風(fēng)電機組結構緊湊化、輕量化等新型傳動(dòng)形式設計技術(shù);研究風(fēng)電機組獨立變槳、載荷實(shí)時(shí)測量分析、激光雷達測速儀輔助控制等先進(jìn)控制技術(shù);研究新型傳動(dòng)調速技術(shù)。
?????? 研究耐低溫、防沙塵、抗災害性大風(fēng)、防鹽霧及適合高原地區等各類(lèi)適合我國環(huán)境特點(diǎn)的風(fēng)電機組整體結構設計技術(shù)、安全與先進(jìn)控制設計優(yōu)化技術(shù)、高性能電氣部件設計技術(shù)、新型材料工藝設計與應用技術(shù)、制造工藝設計技術(shù)等。
?????? 研究高性?xún)r(jià)比中小型風(fēng)電機組設計、制造及并/離網(wǎng)運行控制技術(shù),研究中小型風(fēng)電機組檢測認證技術(shù),制定中小型風(fēng)電機組相關(guān)標準,建立中小型風(fēng)電機組檢測認證體系。
?????? 2、零部件關(guān)鍵技術(shù)研究開(kāi)發(fā)
?????? 研究大容量風(fēng)電機組齒輪箱載荷譜分析技術(shù),研究復雜載荷下齒輪箱的結構完整性及優(yōu)化設計技術(shù),研究齒輪箱輪齒傳動(dòng)齒向修正和齒形修形設計技術(shù),研究齒輪箱箱體設計及密封技術(shù),研究齒輪箱齒輪材料低溫處理技術(shù),研究齒輪箱輕量化設計技術(shù),研究大容量風(fēng)電機組齒輪箱產(chǎn)業(yè)化技術(shù)等。
?????? 研究超長(cháng)葉片氣動(dòng)外形、結構、材料與控制一體化的設計技術(shù),研究葉片氣動(dòng)控制、柔性結構設計技術(shù),研究葉片整體裝配工藝流程和結構鋪層優(yōu)化設計技術(shù),研究分段式葉片設計及制造技術(shù),研究碳纖維等先進(jìn)材料在葉片結構設計中的應用技術(shù),研究風(fēng)電機組葉片性能仿真分析技術(shù),研究超長(cháng)葉片產(chǎn)業(yè)化技術(shù)等。
?????? 研究大容量風(fēng)力發(fā)電機先進(jìn)、高效的冷卻技術(shù),研究發(fā)電機結構及工藝設計技術(shù),研究發(fā)電機電磁方案選擇優(yōu)化技術(shù),研究發(fā)電機防腐設計技術(shù),研究大容量風(fēng)力發(fā)電機輕量化設計技術(shù)等。
?研究大容量風(fēng)電機組變流器和變槳系統等的模塊化設計技術(shù),研究變流器全數字化矢量控制、電磁兼容和中高壓變流等技術(shù),研究變槳距與變速控制技術(shù),研究電網(wǎng)失電及系統內外各種故障下安全順槳技術(shù)等;研究軸承、偏航系統等其它零部件設計技術(shù)。
?????? 3、公共試驗測試系統及測試技術(shù)研究
?????? 研究風(fēng)力發(fā)電公共試驗測試系統設計建設關(guān)鍵技術(shù),研制大型風(fēng)電機組傳動(dòng)鏈地面測試系統、野外測試風(fēng)電場(chǎng),研制葉片、軸承等關(guān)鍵零部件的公共測試系統,研究風(fēng)電機組在線(xiàn)監測與故障診斷技術(shù),研制大型風(fēng)電機組在線(xiàn)綜合動(dòng)態(tài)測試、分析診斷和優(yōu)化系統,研制風(fēng)電機組/風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)特性測試系統,研究風(fēng)電機組整機、傳動(dòng)鏈、關(guān)鍵零部件、并網(wǎng)等方面的測試技術(shù)。
?????? 4、先進(jìn)風(fēng)力機翼型族設計及應用技術(shù)
?????? 研究風(fēng)力機葉片先進(jìn)翼型設計技術(shù),包括大厚度翼型設計技術(shù)、翼型直接優(yōu)化設計技術(shù)、鈍尾緣修型方法和鈍尾緣翼型減阻技術(shù)。
????? ?研究高精度風(fēng)力機翼型大攻角性能仿真技術(shù),包括翼型大攻角流場(chǎng)和氣動(dòng)特性數值模擬技術(shù)、翼型動(dòng)態(tài)失速模擬技術(shù)、翼型氣動(dòng)噪聲數值模擬技術(shù),研究翼型數值模擬方法的軟件實(shí)現技術(shù)。
?????? 研究風(fēng)力機翼型大攻角風(fēng)洞實(shí)驗技術(shù),包括翼型大攻角風(fēng)洞實(shí)驗洞壁干擾修正技術(shù)、翼型大攻角氣動(dòng)特性測試技術(shù)、翼型動(dòng)態(tài)失速風(fēng)洞實(shí)驗技術(shù)、翼型繞流風(fēng)洞實(shí)驗技術(shù)。
?????? 研究風(fēng)力機翼型在大型風(fēng)力機葉片上的應用技術(shù),包括翼型氣動(dòng)性能預測技術(shù)、二維翼型氣動(dòng)數據三維效應修正技術(shù)、翼型在風(fēng)力機葉片上的優(yōu)化布置技術(shù)、風(fēng)力機葉片設計工具軟件系統開(kāi)發(fā)技術(shù)。
?????? 5、大型風(fēng)電場(chǎng)設計、建設及運行關(guān)鍵研究開(kāi)發(fā)
?????? 研究高性能測試設備設計開(kāi)發(fā)技術(shù);研究復雜地形下的風(fēng)能資源分析技術(shù);研究風(fēng)電場(chǎng)宏觀(guān)選址、微觀(guān)選址技術(shù);研究符合我國環(huán)境條件和風(fēng)電場(chǎng)特點(diǎn)的風(fēng)電場(chǎng)設計、優(yōu)化系統軟件開(kāi)發(fā)技術(shù);研究適合陸上風(fēng)電場(chǎng)吊裝及維護專(zhuān)用設備的設計開(kāi)發(fā)技術(shù)。
?????? 研究風(fēng)電場(chǎng)功率預測技術(shù),研究風(fēng)電場(chǎng)有功/無(wú)功控制調節等風(fēng)電場(chǎng)優(yōu)化控制策略技術(shù);研究集成功率預測、有功/無(wú)功調節的風(fēng)電場(chǎng)綜合監控技術(shù);研究風(fēng)電場(chǎng)集中解決低電壓穿越的關(guān)鍵技術(shù);研究區域多風(fēng)電場(chǎng)遠程故障診斷系統開(kāi)發(fā)技術(shù);研究風(fēng)電場(chǎng)維護策略及優(yōu)化技術(shù);研究連接監控系統和遠程診斷的區域風(fēng)電場(chǎng)資產(chǎn)信息化管理系統開(kāi)發(fā)技術(shù)。
?????? 研究特大型風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)相互作用;研究大型風(fēng)電場(chǎng)對局部氣候、生態(tài)環(huán)境等的影響。
?????? 研究近海風(fēng)電運輸安裝、風(fēng)電場(chǎng)電力傳輸、變電及送出技術(shù),研究近海風(fēng)電場(chǎng)工程建設施工作業(yè)方法和技術(shù),研究近海風(fēng)電場(chǎng)運營(yíng)維護技術(shù)和方法,研究近海風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)防腐蝕、抗破壞性大風(fēng)、絕緣等相關(guān)技術(shù);研究多樁式、懸浮式等不同海上風(fēng)電機組基礎設計技術(shù)。
?????? 6、風(fēng)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究開(kāi)發(fā)
?????? 研究大型風(fēng)電場(chǎng)出力及運行特性、電壓分層分區控制策略和綜合控制技術(shù)、風(fēng)電場(chǎng)支持電網(wǎng)調頻的有功控制技術(shù)、新能源發(fā)電與系統穩定控制技術(shù)、風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統備用容量?jì)?yōu)化配置和輔助決策技術(shù)。
????? ?研究風(fēng)電分布式接入電網(wǎng)的控制技術(shù)。
?????? 7、儲能及風(fēng)能直接應用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)
?????? 研究新型儲能材料,研究大容量、高效率、高可靠性、規?;瘍δ苎b置和儲能裝置系統集成技術(shù);研究利用風(fēng)能進(jìn)行制氫、海水淡化及高耗能工業(yè)領(lǐng)域直接應用技術(shù);研究風(fēng)電、光伏發(fā)電、水電等多能互補發(fā)電系統關(guān)鍵技術(shù)。
?????? 集成示范類(lèi)
?????? 在開(kāi)展風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的同時(shí),積極推進(jìn)集成示范工程建設,形成海上風(fēng)電機組、特大型風(fēng)電場(chǎng)、多能互補發(fā)電系統和分布式發(fā)電系統等標志性示范工程,以進(jìn)行海上風(fēng)電機組設計、海上風(fēng)電機組基礎設計及施工、海上風(fēng)電機組運輸及安裝、大型風(fēng)電場(chǎng)運營(yíng)管理、大型可再生能源多能互補發(fā)電系統接入電網(wǎng)特性技術(shù)和分布式發(fā)電系統直接應用技術(shù)等驗證工作。
?????? 集成示范技術(shù)的主要方向如下:
?????? 1、百萬(wàn)千瓦以上區域性多風(fēng)電場(chǎng)的監控與智能化管理。
???????2、15萬(wàn)千瓦海上及潮間帶風(fēng)電場(chǎng),包含單機容量7MW級風(fēng)電機組。
?????? 3、風(fēng)、光、水、儲等多能互補發(fā)電系統。
?????? 4、分布式發(fā)電直接應用系統。
?????? 成果轉化類(lèi)
?????? 銜接“十一五”已有成果,結合“十二五”規劃的實(shí)施,以整機制造作為重點(diǎn),將具有創(chuàng )新性的技術(shù)成果轉移到整個(gè)行業(yè),改進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)品生產(chǎn)制造工藝,提高風(fēng)電產(chǎn)品性能和可靠性,降低風(fēng)電開(kāi)發(fā)成本。
?????? 成果轉化技術(shù)的主要方向如下:
?????? 1、7MW級風(fēng)電機組及關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化基地。
?????? 2、耐低溫、防沙塵、抗災害性大風(fēng)、防鹽霧及適合高原地區等符合我國環(huán)境條件風(fēng)電機組的產(chǎn)業(yè)化基地。
?????? 3、將新開(kāi)發(fā)翼型族應用于1.5MW及以上風(fēng)電機組葉片。
?????? 4、將獨立變槳技術(shù)在3.0MW及以上主流風(fēng)電機組上進(jìn)行規?;瘧玫?。
?????? 公共服務(wù)體系建設
?????? 建設國家級風(fēng)力發(fā)電公共數據庫及信息服務(wù)中心,建設國家級公共研發(fā)與試驗測試中心,研究風(fēng)力發(fā)電測試技術(shù),建立和完善各類(lèi)風(fēng)電標準、檢測與認證體系,建設風(fēng)力發(fā)電國家重點(diǎn)實(shí)驗室,國家工程技術(shù)研究中心、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟及產(chǎn)業(yè)化基地,推動(dòng)我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng )新能力建設,推動(dòng)風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步,提高風(fēng)電機組效率、性能與可靠性,提升我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。
?????? 1、公共數據庫及信息服務(wù)中心建設
????? ?研究建立我國不同環(huán)境、地形與電網(wǎng)條件下風(fēng)電機組的運行狀況、故障以及翼型、標準、專(zhuān)利等各個(gè)方面的公共數據庫,為我國風(fēng)電機組設計及優(yōu)化提供基礎數據依據;建立風(fēng)電公共信息服務(wù)中心,收集、分析、發(fā)布權威信息,推動(dòng)數據與信息等資源的共享。
?????? 2、標準、檢測與認證體系建設
?????? 建立完善符合我國具體環(huán)境條件、地形條件與電網(wǎng)條件的風(fēng)力發(fā)電標準體系,建立、完善大型及中小型風(fēng)電產(chǎn)品檢測與認證能力,加強檢測認證機構能力建設,統一規范認證模式,建立完善的風(fēng)電設備認證軟件工具系統,有效推進(jìn)并嚴格實(shí)施風(fēng)電產(chǎn)品檢測與認證工作。
????? ?3、技術(shù)創(chuàng )新平臺建設
????? ?建設風(fēng)力發(fā)電國家重點(diǎn)實(shí)驗室,國家工程技術(shù)研究中心、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟以及產(chǎn)業(yè)化基地等技術(shù)創(chuàng )新平臺,能夠加快新技術(shù)和新設備從設計、開(kāi)發(fā)、驗證、成果轉化和推廣的進(jìn)程,為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)進(jìn)步提供強有力的支撐。
?????? 人才培養
?????? 風(fēng)力發(fā)電是一項綜合性很強的高新技術(shù),與眾多學(xué)科有交叉,涵蓋氣象、材料、空氣動(dòng)力學(xué)、控制與自動(dòng)化、電氣、機械、電力電子、檢測認證等多個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。目前我國風(fēng)電人才嚴重匱乏,尤其是風(fēng)電機組研發(fā)專(zhuān)業(yè)人員、高級管理人才、制造專(zhuān)業(yè)人員、高級技工以及風(fēng)電場(chǎng)運行和維護人員。因此,“十二五”期間必須重視和加強風(fēng)電人才培養和人才隊伍建設,培養從研發(fā)、設計、制造、試驗到標準、檢測認證、質(zhì)量控制、管理、運行維護、售后服務(wù)等各個(gè)環(huán)節的人才,為我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供人才儲備和支撐。
?????? 加強風(fēng)能科技研究與產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域各類(lèi)人才的培養,著(zhù)力培育和建設一批專(zhuān)業(yè)技術(shù)過(guò)硬、自主創(chuàng )新能力強、具有國際競爭力和影響力的高水平研究團隊;在高校和科研院所等科研教育單位設立風(fēng)能相關(guān)專(zhuān)業(yè),加強學(xué)科建設,培養不同層次的專(zhuān)業(yè)人才;設立青年人才培養計劃,加強人才梯隊建設,加大海外優(yōu)秀人才和智力資源的引進(jìn);建立和完善人才培育引進(jìn)的優(yōu)惠政策、評價(jià)體系和激勵機制,穩定人才隊伍;積極鼓勵和推薦我國科學(xué)家參與國際研究計劃、并在國際組織機構任職,提升國際影響力。
?????? 1、加快培育建設一批高水平研究團隊
?????? 依托風(fēng)能領(lǐng)域重大科研項目、重點(diǎn)學(xué)科和科研基地以及國際學(xué)術(shù)交流與合作項目,加大風(fēng)電學(xué)科或學(xué)術(shù)帶頭人的培養力度,積極推進(jìn)創(chuàng )新團隊建設,培育一批專(zhuān)業(yè)技術(shù)過(guò)硬、自主創(chuàng )新能力強、具有國際競爭力和影響力的高水平研究團隊;進(jìn)一步完善高級專(zhuān)家培養與選拔的制度體系,培養造就一批中青年高級專(zhuān)家,提高風(fēng)電自主研發(fā)與創(chuàng )新能力。
?????? 2、充分發(fā)揮學(xué)科建設在人才隊伍培養中的作用
?????? 加強風(fēng)電科技創(chuàng )新與人才培養的有機結合,鼓勵科研院所與高等院校培養研究型人才;支持研究生參與科研項目,鼓勵本科生投入科研工作;高等院校要及時(shí)合理地設置風(fēng)能學(xué)科及相關(guān)專(zhuān)業(yè),開(kāi)展相關(guān)風(fēng)能資源評估、空氣動(dòng)力學(xué)、機械制造、電力電子、電力并網(wǎng)等方面的理論和實(shí)驗研究,將基礎研究與人才培養相結合。加強職業(yè)教育、繼續教育與培訓,培養適應風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的各類(lèi)實(shí)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才。
?????? 3、支持企業(yè)培養和吸引科技人才
?????? 鼓勵風(fēng)電企業(yè)聘用高層次科技人才,培養優(yōu)秀科技人才,并給予政策支持;鼓勵和引導科研院所和高等院校的科技人員進(jìn)入市場(chǎng)創(chuàng )新創(chuàng )業(yè);鼓勵企業(yè)與高等院校和科研院所共同培養技術(shù)人才;鼓勵企業(yè)多方式、多渠道培養不同層次研發(fā)與工程技術(shù)人才;支持企業(yè)吸引和招聘海外科學(xué)家和工程師。
????? ?4、加大高層次人才引進(jìn)力度
?????? 制定和實(shí)施吸引風(fēng)能領(lǐng)域海外優(yōu)秀人才回國工作和為國服務(wù)計劃,重點(diǎn)吸引高層次人才和緊缺人才;加大對高層次留學(xué)人才回國的資助力度;加大高層次創(chuàng )新人才公開(kāi)招聘力度;健全留學(xué)人才為國服務(wù)的政策措施;實(shí)施有吸引力的政策措施,吸引海外高層次優(yōu)秀科技人才和團隊來(lái)華工作。
?????? 國際科技合作
?????? “十二五”期間,將風(fēng)能開(kāi)發(fā)與利用國際合作的內容納入國家科技計劃予以安排,列入雙邊或多邊政府間科技合作協(xié)議框架,鼓勵發(fā)展與風(fēng)能領(lǐng)域主要國家、國際組織、知名研究機構等的長(cháng)期合作關(guān)系。
?????? 1、基礎科學(xué)領(lǐng)域合作
?????? 結合我國風(fēng)電發(fā)展對基礎科學(xué)研究的迫切需求,圍繞風(fēng)能資源測量與評估、風(fēng)力發(fā)電系統工程等研究領(lǐng)域中的基礎科學(xué)問(wèn)題,與國外科研機構開(kāi)展有針對性的合作研究,提升我國風(fēng)電基礎科學(xué)領(lǐng)域的研究能力。
?????? 2、適應我國環(huán)境特點(diǎn)與地形條件的技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域合作
?????? 結合我國具體的環(huán)境、地形與電網(wǎng)條件,圍繞風(fēng)電機組及關(guān)鍵零部件設計制造、風(fēng)電場(chǎng)設計及運營(yíng)、風(fēng)電并網(wǎng)及非并網(wǎng)的分步式接入、風(fēng)力發(fā)電系統軟件等技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的重點(diǎn)問(wèn)題,深化與拓展與國外國際組織、科研機構及企業(yè)的技術(shù)合作,開(kāi)展有針對性的聯(lián)合開(kāi)發(fā)或合作研究,開(kāi)發(fā)適應我國實(shí)際情況的風(fēng)電技術(shù)與產(chǎn)品。
?????? 3、產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)體系與能力建設領(lǐng)域合作
?????? 圍繞風(fēng)電公共測試系統設計與建設、風(fēng)電關(guān)鍵測試技術(shù)研究、公共數據庫信息服務(wù)中心建設等產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)體系的建設和完善,以及標準、檢測與認證體系、人才培養體制、政策、環(huán)境與安全研究等能力建設領(lǐng)域中的重點(diǎn)問(wèn)題,與歐美等風(fēng)電發(fā)達國家開(kāi)展有針對性的合作研究與交流,借鑒國際先進(jìn)經(jīng)驗,逐步建立、完善和規范我國產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)體系。
?????? 4、積極參與國際組織、國際研究計劃及國際標準制定
?????? 緊密?chē)@國內需求、重點(diǎn)任務(wù)等相關(guān)要求,有針對性地積極參與風(fēng)能領(lǐng)域國際組織和國際間研究計劃,積極參與國際標準的研究與制定;適時(shí)發(fā)起新的由我國主導的國際研究計劃,鼓勵在華創(chuàng )建風(fēng)能領(lǐng)域的國際或區域性科技組織;鼓勵我國科學(xué)家和科研人員在國際組織及國際研究計劃中任職或承擔重要研究、管理工作,提高我國科研人員及科技成果的國際影響力。
?????? 六、保障措施
?????? 根據“基地+人才+項目”的總體建設模式,以企業(yè)為創(chuàng )新主體,以學(xué)和研為研發(fā)主力,采取產(chǎn)、學(xué)、研、用相結合的方式,完成科學(xué)突破、技術(shù)攻關(guān)和應用示范,確保 “十二五”計劃的順利實(shí)施。
?????? 通過(guò)合理規劃研發(fā)結構布局及資源配置,有效吸引、大膽使用和著(zhù)力培養一批具有國際水平和合作精神的科研人才,提高科研項目管理水平,加強公共信息服務(wù)中心建設,保護知識產(chǎn)權,推進(jìn)標準、檢測、認證體系建設,最終形成可持續發(fā)展的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)科研體系。
?????? 結合風(fēng)力發(fā)電多學(xué)科交叉的特點(diǎn),打破傳統學(xué)科和學(xué)歷界限,廣納物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)以及工程技術(shù)等多方面人才;將人才隊伍建設與學(xué)科建設和創(chuàng )新體系建設緊密結合;注重隊伍結構的合理性,在引進(jìn)、培養技術(shù)/學(xué)術(shù)帶頭人的同時(shí),相應地配置高水平的技術(shù)支撐人員和管理人員,大力推進(jìn)團隊建設,形成完善的人才培養體系和選拔機制。
?????? 充分發(fā)揮國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區、國家級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地的作用,加快成果產(chǎn)業(yè)化,推動(dòng)創(chuàng )新型產(chǎn)業(yè)集群建設工程,圍繞本專(zhuān)項確定的主要目標,合理選擇技術(shù)路徑和產(chǎn)業(yè)路線(xiàn),采取有效措施,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群的形成和創(chuàng )新發(fā)展。