獨(dú)立變槳控制及其對(duì)風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)、性能與運(yùn)行的影響

　　如何設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)可以降低總體發(fā)電成本的風(fēng)電機(jī)組？回答這個(gè)問(wèn)題時(shí)，必須考慮投資成本和運(yùn)行維護(hù)（O&M）成本。降低負(fù)荷對(duì)于提高風(fēng)電機(jī)組效率和延長(zhǎng)機(jī)組壽命具有重要作用，是本文的一項(xiàng)重點(diǎn)。在嘗試降低風(fēng)電機(jī)組構(gòu)件的負(fù)荷時(shí)，設(shè)計(jì)商重點(diǎn)研究的是變槳控制系統(tǒng)。本文介紹了這一領(lǐng)域的最新技術(shù)進(jìn)展和研究成果，尤其是獨(dú)立變槳控制（IPC）的相關(guān)方面。
　　鑒于風(fēng)電領(lǐng)域的機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存，我們認(rèn)為風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)商和主要系統(tǒng)供應(yīng)商需要密切合作，即整合其各自的優(yōu)勢(shì)和專業(yè)技術(shù)，對(duì)技術(shù)原型與系統(tǒng)進(jìn)行共同研發(fā)。本文末尾介紹了未來(lái)風(fēng)能解決方案的合作開(kāi)發(fā)方式。
　　一、風(fēng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
　　如何滿足未來(lái)的能源需求？在全世界政府和企業(yè)的未來(lái)能源戰(zhàn)略中，可再生能源發(fā)揮著日益重要的作用，其中，風(fēng)能占據(jù)絕對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)能與化石燃料發(fā)電與核能發(fā)電一爭(zhēng)高下。[1]
　　德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所（Fraunhofer ISE） 的一項(xiàng)研究顯示，風(fēng)力條件優(yōu)良的風(fēng)力發(fā)電站已經(jīng)能夠同傳統(tǒng)發(fā)電廠展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。目前，陸上風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電成本是0.06 ～ 0.08 歐元/ 千瓦時(shí)， 處于傳統(tǒng)燃煤電站或核電站的成本范圍之內(nèi)。[1]
因此，風(fēng)電場(chǎng)正在從研究階段或試點(diǎn)項(xiàng)目逐漸發(fā)展為投資熱點(diǎn)，大型電力公司在風(fēng)電上的投資也在日益增加。投資風(fēng)電的企業(yè)中，既有專業(yè)風(fēng)電公司，也有綜合利用化石燃料、核能和可再生能源的電力供應(yīng)商。
　　籌劃建設(shè)新風(fēng)電場(chǎng)時(shí)，一項(xiàng)主要的制約因素就是獲取政府許可，尤其在歐洲。由于景觀保護(hù)和噪音控制方面的管制規(guī)定，越來(lái)越多的新風(fēng)電場(chǎng)都建在海上或陸上邊遠(yuǎn)地區(qū)。這些建設(shè)場(chǎng)地的共同特點(diǎn)是交通不便、氣候非常惡劣或者風(fēng)力條件不理想。
　　對(duì)于風(fēng)電機(jī)組制造商而言，這就意味著新的挑戰(zhàn)：風(fēng)電機(jī)組需能承受極端溫度，并能在更大風(fēng)速范圍內(nèi)高效運(yùn)行。在交通不便的地區(qū)安裝風(fēng)電機(jī)組，更需要重視運(yùn)行維護(hù)成本。