日本风电技术的开发

摘要

近年来，由于二氧化碳等引起的环境问题，煤、石油等传统燃料正在被取代，新能源的研究和应用取得飞速发展。其中风力发电尤为显著，到目前为止，总装机容量已超过12000MW。风能的优点是分布在全世界，且取之不尽用之不竭，但由于能量密度低，还只能在部分地区被利用。很多地方出于经济原因仍依赖于传统能源。但近十年来的研究和应用，风力发电的经济性大为提高，依赖于政策上的扶持在世界上的应用范围越来越广。三菱重工公司是从1980年开始着手研究风力发电技术的，当时数十千瓦的风力发电设备在欧美已达到商业化。数十千瓦风轮机只能利用离地面10m左右较弱的风有，而在现今的技术条件下，可开发出数百千瓦风力发电系统。三菱重工首先制造了40kW样机，1983年为日本九州电力公司制造了300kW风电机组。1987年研制出了250－300KW系列化风设备，并在美、英的风电场安装了约800台风设备。这些设备都已运行了十年左右，并且保持着高达98％以上的运转率。到了90年代风力发电以欧洲为中心，只能利用有限的国土和弱风，因此必须向大容量方向发展，来获取较多的能量。另外，风力发电由于污染环境受到政府 大力支持而得到大量生产，结果降低了发电成本，比其他新能源更加经济。三菱得工1991年受政府新能源技术开发部门的委托，开始研制500kW风电机组。并着手进行大容量风轮机的基础试验和设计系统的研究，1998年研制成功了600kW机组，并且为国内外生产了130多台。在研制大容量机组时必须进行详细的数值解析和验证试验。为首先开发报模拟程序，大大缩短了开发时间，1999年3月在日本室兰市建成了1MW风电站。