6、直驅(qū)式、全功率變流技術(shù)得到迅速發(fā)展

　　無齒輪箱的直驅(qū)方式能有效地減少由于齒輪箱問題而造成的機(jī)組故障，可有效提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和壽命，減少維護(hù)成本，因而得到了市場(chǎng)的青睞。采用無齒輪箱系統(tǒng)的德國(guó)Enercon公司在2009年仍然是德國(guó)、葡萄牙風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的第一大供應(yīng)商和印度風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的第二大供應(yīng)商，在新增風(fēng)電裝機(jī)容量中，Enercon公司已占本國(guó)市場(chǎng)份額的55%以上。西門子公司已經(jīng)在丹麥的西部安裝了兩臺(tái)3.GMW的直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組，這兩臺(tái)風(fēng)力機(jī)正處于試運(yùn)行階段。其他主要制造企業(yè)也在積極開發(fā)研制直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組。我國(guó)新疆金風(fēng)科技有限公司與德國(guó)Vensys公司合作研制的1.5MW直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組，已有上千臺(tái)安裝在風(fēng)電場(chǎng)。

　　金風(fēng)科技在2009年是我國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)的第二大供應(yīng)商。同時(shí)，我國(guó)湘電公司的2MW直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組也已批量進(jìn)入市場(chǎng)。其他如：廣西銀河艾邁迪、航天萬源、濰坊瑞其能、包頭匯全稀土、江西麥德公司、山東魯能等制造企業(yè)也開發(fā)研制了直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組。2009年新增大型風(fēng)電機(jī)組中，直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組已超過17%。

　　伴隨著直驅(qū)式風(fēng)電系統(tǒng)的出現(xiàn)，全功率變流技術(shù)得到了發(fā)展和應(yīng)用。應(yīng)用全功率變流的并網(wǎng)技術(shù)，使風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)的調(diào)速范圍擴(kuò)展到。至150%的額定轉(zhuǎn)速，提高了風(fēng)能的利用范圍。由于全功率變流技術(shù)對(duì)低電壓穿越技術(shù)有很好且簡(jiǎn)單的解決方案，對(duì)下一步發(fā)展占據(jù)了優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，半直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組也開始出現(xiàn)在世界風(fēng)電市場(chǎng)上。在軸承支撐方式上，單個(gè)迥轉(zhuǎn)支承軸承代替主軸和兩軸承成為某些2兆瓦以上機(jī)組的選擇，如：富蘭德的2.5兆瓦風(fēng)機(jī)，這說明無主軸系統(tǒng)正在成為歐洲風(fēng)電機(jī)組發(fā)展的一個(gè)新動(dòng)向。

　　7、大型風(fēng)電機(jī)組關(guān)健部件的性能日益提高

　　隨著風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量不斷增大，各部件的性能指標(biāo)都有了提高，國(guó)外己研發(fā)出3000V-12000V的風(fēng)力發(fā)電專用高壓發(fā)電機(jī)，使發(fā)電機(jī)效率進(jìn)一步提高；高壓三電平變流器的應(yīng)用大大減少了功率器件的損耗，使逆變效率達(dá)到98%以上；某些公司還對(duì)槳葉及變槳距系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，如德國(guó)ENERCON公司在改進(jìn)槳葉后使葉片的 Cp值達(dá)到了0.5以上。從2007年胡蘇姆風(fēng)能展的情況看，歐洲風(fēng)電設(shè)備的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，為今后的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

　　我國(guó)在大型風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵部件方面也取得明顯進(jìn)步，如南京高速齒輪箱廠、重慶齒輪箱廠、大重減速機(jī)廠、杭州前進(jìn)齒輪箱廠和德陽(yáng)二重等主要齒輪箱制造企業(yè)生產(chǎn)的大型風(fēng)電機(jī)組齒輪箱，供貨能力充足，質(zhì)量已有明顯提高；保定惠騰、連云港中復(fù)連眾和中材科技已能生產(chǎn)長(zhǎng)達(dá)48.8m，與3兆瓦風(fēng)電機(jī)組配套的大尺寸葉片，蘭州電機(jī)廠生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)等產(chǎn)品質(zhì)量都有很大提高。從2009年上海第四屆風(fēng)能展的情況看，我國(guó)風(fēng)電設(shè)備的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，為今后的快速發(fā)展奠定了穩(wěn)固的基礎(chǔ)。我國(guó)在某些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件、鑄鍛件等領(lǐng)域已經(jīng)具有優(yōu)勢(shì)，不僅能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，而且已經(jīng)向國(guó)際市場(chǎng)供貨。

　　北京科諾偉業(yè)能源科技有限公司、合肥陽(yáng)光電源有限公司、北京清能華福風(fēng)電技術(shù)有限公司、天津瑞能電氣、龍?jiān)措姎?、九州電氣和禾旺電氣?0多家企業(yè)已具備兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組變流器研發(fā)、生產(chǎn)和供貨能力。

　　8、智能化控制技術(shù)的應(yīng)用加速提高了風(fēng)電機(jī)組的可靠性和壽命

　　鑒于風(fēng)電機(jī)組的極限載荷和疲勞載荷是影響風(fēng)電機(jī)組及部件可靠性和壽命的主要因素之一，近年來，風(fēng)電機(jī)組制造廠家與有關(guān)研究部門積極研究風(fēng)電機(jī)組的最優(yōu)運(yùn)行和控制規(guī)律，通過采用智能化控制技術(shù)，與整機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合，努力減少和避免風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行在極限載荷和疲勞載荷，并逐步成為風(fēng)電控制技術(shù)的主要發(fā)展方向。

　　9、葉片技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著風(fēng)電機(jī)組尺寸的增大，葉片的長(zhǎng)度也變得更長(zhǎng)，為了使葉片的尖部不與塔架相碰，設(shè)計(jì)的主要思路是增加葉片的剛度。為了減少重力和保持頻率，則需要降低葉片的重量。好的疲勞特性和好的減振結(jié)構(gòu)有助于保證葉片長(zhǎng)期的工作壽命。

　　額外的葉片狀況檢測(cè)設(shè)備將被開發(fā)出來并安裝在風(fēng)電機(jī)組上，以便在葉片結(jié)構(gòu)中的裂紋發(fā)展成致命損壞之前或風(fēng)電機(jī)組整機(jī)損壞之前警示操作者。對(duì)于陸上風(fēng)電機(jī)組來說，不久這種檢測(cè)設(shè)備就會(huì)成為必備品。

　　為了增加葉片的個(gè)剛度并防止它由于彎曲而碰到塔架，在長(zhǎng)度大于50米的葉片上將廣泛使用強(qiáng)化碳纖維材料。

　　為了方便兆瓦級(jí)葉片的道路運(yùn)輸，某些公司已經(jīng)把葉片制作成兩段。例如德國(guó)Enercon公司的E126 6MW風(fēng)電機(jī)組的葉片由內(nèi)、外兩段葉片組成，靠近葉根的內(nèi)段由鋼制造，外包玻璃鋼殼體形成氣動(dòng)形狀表面。

　　智力材料例如壓電材料將被使用以使葉片的氣動(dòng)外形能夠快速變化。

　　為了減少葉片和整機(jī)上的疲勞負(fù)荷，可控制的尾緣小葉可能被逐步引入葉片市場(chǎng)。

　　熱塑材料的應(yīng)用：LM Glasfibre公司正開展一項(xiàng)耗資8百萬歐元的研究項(xiàng)目，目的是用玻璃鋼、碳纖維和熱塑材料的混合紗絲去制造葉片。一旦這種紗絲鋪進(jìn)模具，加熱模具到一定溫度后，塑料就會(huì)融化，并將紗絲轉(zhuǎn)化為合成材料，這可能會(huì)使葉片生產(chǎn)時(shí)間縮短50%。

　　10、風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的技術(shù)水平日益提高

　　隨著投資者對(duì)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)前期的評(píng)估工作和建成后運(yùn)行質(zhì)量的越來越高的要求，國(guó)外已經(jīng)針對(duì)風(fēng)資源的測(cè)試與評(píng)估開發(fā)出了許多先進(jìn)測(cè)試設(shè)備和評(píng)估軟件。在風(fēng)電場(chǎng)選址，特別是選址方面已經(jīng)開發(fā)了商業(yè)化的應(yīng)用軟件。在風(fēng)電機(jī)組布局及電力輸配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上也開發(fā)出了成熟軟件。國(guó)外還對(duì)風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)的短期及長(zhǎng)期發(fā)電量預(yù)測(cè)做了很多研究，取得了重大進(jìn)步，預(yù)測(cè)精確度可達(dá)90%以上。

　　11、惡劣氣侯環(huán)境下的風(fēng)電機(jī)組可靠性得到重視。

　　由于中國(guó)的北方具有沙塵暴、低溫、冰雪、雷暴，東南沿海具有臺(tái)風(fēng)、鹽霧，西南地區(qū)具有高海拔等惡劣氣候特點(diǎn)，惡劣氣候環(huán)境已對(duì)風(fēng)電機(jī)組造成很大的影響，包括增加維護(hù)工作量，減少發(fā)電量，嚴(yán)重時(shí)還導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組損壞。因此，在風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)，必須具有一定的防范措施，以提高風(fēng)電機(jī)組抗惡劣氣候環(huán)境的能力，減少損失。因此，今年來中國(guó)的風(fēng)電機(jī)組研發(fā)單位在防風(fēng)沙、抗低溫、防雷擊、抗臺(tái)風(fēng)、防鹽霧等方面著手進(jìn)行了研究，以確保風(fēng)電機(jī)組在惡劣氣候條件下能可靠運(yùn)行，提高發(fā)電量。

　　12、低電壓穿越技術(shù)得到應(yīng)用

　　隨著風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量的不斷增大和風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)間的相互影響已日趨嚴(yán)重。一旦電網(wǎng)發(fā)生故障迫使大面積風(fēng)電機(jī)組因自身保護(hù)而脫網(wǎng)的話，將嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。因此，隨著接入電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)容量的不斷增加，電網(wǎng)對(duì)其要求越來越高，通常情況下要求發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)故障出現(xiàn)電壓跌落的情況下不脫網(wǎng)運(yùn)行（fault ride-through)，并在故障切除后能盡快幫助電力系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行，也就是說，要求風(fēng)電機(jī)組具有一定低電壓穿越(lowvoltage ride-through)能力。隨著風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量的不斷增大，很多國(guó)家的電力系統(tǒng)運(yùn)行導(dǎo)則對(duì)風(fēng)電機(jī)組的低電壓穿越（LVRT）能力做出了規(guī)定。我國(guó)的風(fēng)電機(jī)組在電網(wǎng)電壓跌落情況下，也必須采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，確保風(fēng)電系統(tǒng)的安全運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)LVRT功能。目前，我國(guó)已有多家企業(yè)的風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品通過了低電壓穿越性能試驗(yàn)。