风机在线监测系统 研发工程计划书
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目录
１． 序
２． 风力发电的现状 ３． 风力发电的问题 ４． 开发工程 ５． 研发现状 ６． 研发内容 ７． 成果 ８． 研发体系 ９． 研发工程 10. 11. 12.
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研发预算 未来构想 事业规划
１． 序
全球的环境问题日益严重，为此新能源的利用日渐增长。其中，风电是利用风力能源转化为电能的一种发电方式，目前为止主要在欧洲得到了一定的应用。随着全球能源结构的不断向新能源领域倾斜，风力发电的规模在全球范围内得到了迅速的发展。据最新的调查结果１全世界风里发电市场到2018年将会达到14兆日元、到2020年将会达到24兆日元。风机的装机容量虽然还以欧洲为主，但是亚太地区也会有飞速的增长。特别是像一些风力资源丰富，国土面积比较大的国家，还有很大的开发余地。
虽然在CO2 排放和环境污染方面风力发电有着巨大的优势，但是由于风力状况，落雷，暴风雨等自然条件的影响，风力发电一般都设置与较为偏僻和第西鞥较为复杂的地区。由于日常的检修维护十分复杂，故障频发，造成了运营率不高的现状。
在风机设备中大量的使用了轴承和齿轮等零部件设备，如果能及时监测类似旋转设备的异常状况，并能及时加以修理，将会大大降低故障率并能降低检修成本。另外，通过监视风机设置场所的风力状况，可以根据风向及时调整风车的方向和叶片的角度，提高运行效率。
本计划书就是基于以上的观点，从设备利用率的提升和检修维护成本的降低出发，做了一份翔实的‘风力发电设备优化系统企划书’。
２． 风力发电的现状 <１）设备容量与运行率
风力发电被认为是对环境不会造成污染，并且取之不尽的新能源发电之一，在近年的普及率得到很大的提高。按照国家设备装机容量来看，欧美占据了大量的份额，但是近几年新兴国家取得了很大的增长。尤其是中国已经超过日本，风机装机容量成为世界第8位，装机容量达到1,219MW。根据预测，到2020年将会达到100,000MW，在世界中的份额也会超过15%。<図-1、2）。
但是风力发电设备装机容量的提升，并没有带动运营率的提升。像図―3中表示，发电设备的盈盈率作为维持在20%左右。主要原因是风力变化和风机设备故障引起所致。に
図-１ 风力发电、太阳能发电的世界市场潜力预测图 3 / 10
図-２ 风力发电、太陽光発電の
<２）故障及事故事例
风机设备利用率在
中国市場予測2） 図-３ 风力发电设备的设备利用率3） 关于风机故障及事故的报告比较少，德国的新能源产业技术综合开发机构 根据报告提供的数据，以下是做的基本的信息图表。虽然故障在逐步减少，但是故障的发生率还是维持在10～15%的较高区间内。 4 / 10 表-1 调查的风机数量和故障次数 工程 风机数量 故障次数 故障频率(％> 运行中的风机总数 ２） 故障原因 故障的主要原因如表-２所示。原因中的比例中自然现象和不明原因分别占据了1/3<34.5%、34.7%）。自然现象虽然属于不可抗力，但不明原因的分析还是不够，今后的调查如果是通过状态监测进行分析的话，可以进一步解读故障原因和降低事故频率。另外风车内故障占据1/4<26.5%），人为原因<主要是检修维护不到位）占据了3.4%。由此可以断言通过进行运行状态的在线监测，可以降低故障的发生概率。 故障原因的统计结果如表-３所示。自然现象虽然是不可抗拒的原因，但是由于长期遭受暴风，对流，和冰冻的侵袭，造成设备老化，并由此产生故障的可能性也是很大的。为此，通过对运行中机器设备的监测，对机器设备的老化进程进行准确的把握，并及时对相关零部件进行维修和改进，可以延长设备寿命，降低故障发生的概率。 表-2故障原因<2006～2009） 故障原因 自然现象 风车内故障 人为原因 系统故障 不明原因 总计 故障原因 自然现象 发生次数 172 132 17 4 173 498 表-３ 故障原因的具体分析<2006～2009） 原因细节 暴风 落雷 乱流 冰冻 其他 设计不良 制造不良 施工不良 检修不到位 系统故障 不明原因<含调查中原因） 发生次数 26 123 10 4 9 65 54 13 17 4 173 所占比例<％） 5.2 24.7 2.0 0.8 1.8 13.1 10.8 2.6 3.4 0.8 34.7 所占比例<％） 34.5 26.5 3.4 0.8 34.7 100.0 2006年 2007年 2008年 2009年 769 164 21.3 924 898 112 12.5 1050 926 97 10.5 1050 1025 125 13.9 1268 风车故障 人为原因 系统故障 不明原因 5 / 10
风力发电设备分析研究开发专业技术(序)
