在可再生能源發電領域
，風力發電一直是行業的領跑者。目前中國風電裝機容量已達2268萬千瓦
，累計發電量達516億千瓦時。中國已經計劃進一步發展風力發電，預計風力發電在2020年將至少達到1.5億千瓦的裝機容量，爭取在2030年和2050年實現3億和5億千瓦
，屆時風力發電將在發電總量中占10%和20%以上。

　　歐洲是全球風力發電的主場。即使在金融危機的重災區歐洲在2009年也增加了577兆瓦風力發電能力，較2008年373兆瓦增加了54%。據歐洲風能協會預計


，2010年歐洲將建成10個海上風電場，增加10億瓦
，相當於比2009年的裝機容量增加75%。

　　借(jie)助(zhu)自(zi)然(ran)界(jie)的(de)風(feng)力(li)推(tui)動(dong)渦(wo)輪(lun)機(ji)產(chan)生(sheng)電(dian)能(neng)的(de)發(fa)電(dian)方(fang)式(shi)不(bu)汙(wu)染(ran)空(kong)氣(qi)
，可(ke)以(yi)稱(cheng)得(de)上(shang)是(shi)一(yi)種(zhong)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)。和(he)其(qi)它(ta)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)相(xiang)比(bi)，風(feng)電(dian)是(shi)目(mu)前(qian)應(ying)用(yong)最(zui)廣(guang)的(de)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)，在(zai)歐(ou)洲(zhou)各(ge)國(guo)已(yi)經(jing)廣(guang)泛(fan)投(tou)入(ru)了(le)使(shi)用(yong)。

　　海上風電場將是主流趨勢

　　張鬆剛：大規模風力發電的並網瓶頸要求發展智能電網。

　　從風電上網的價格來看
，也比其它新能源低廉。一般火電上網的價格約在0.3元/千瓦時左右，而風電上網價在0.51元/千瓦時~0.61元/千qian瓦wa時shi，比bi太tai陽yang能neng發fa電dian更geng接jie近jin傳chuan統tong電dian價jia。平ping易yi近jin人ren的de價jia格ge也ye是shi風feng電dian獲huo得de各ge國guo政zheng府fu大da力li推tui動dong的de原yuan因yin。目mu前qian

，一yi個ge風feng電dian場chang的de投tou資zi成cheng本ben折zhe算suan到dao每mei千qian瓦wa造zao價jia約yue為wei8000元/千瓦左右

，在風電場投資總成本中占據70%~75%的風電機組每千瓦價格成本從2007年以來一路下滑(2007年初：6700元/千瓦；2008年：6300元左右平均；2009年底：5000元/千瓦)
，平均每個月就有100元/千瓦左右的降幅。

　　ADI技ji術shu業ye務wu經jing理li張zhang鬆song剛gang表biao示shi
，未wei來lai隨sui著zhe風feng力li發fa電dian技ji術shu的de改gai進jin，風feng力li發fa電dian機ji組zu將jiang越yue來lai越yue便bian宜yi和he高gao效xiao。隨sui著zhe風feng力li發fa電dian機ji組zu的de單dan機ji容rong量liang增zeng加jia

，同tong樣yang的de裝zhuang機ji容rong量liang需xu要yao更geng少shao數shu目mu的de機ji組zu，這zhe樣yang就jiu減jian少shao了le基ji礎chu設she施shi的de投tou入ru費fei用yong，進jin而er節jie約yue了le風feng力li發fa電dian的de成cheng本ben。

　　在zai各ge種zhong新xin能neng源yuan中zhong，風feng力li發fa電dian的de技ji術shu相xiang對dui成cheng熟shu，產chan業ye化hua程cheng度du較jiao高gao。嘉jia興xing斯si達da半ban導dao體ti有you限xian公gong司si副fu總zong裁cai許xu浩hao平ping說shuo，風feng力li發fa電dian塔ta架jia的de高gao度du將jiang不bu斷duan增zeng加jia。增zeng加jia風feng電dian塔ta的de高gao度du可ke以yi捕bu獲huo更geng多duo風feng力li資zi源yuan從cong而er提ti高gao發fa電dian量liang，而er增zeng加jia風feng電dian塔ta高gao度du的de費fei用yong要yao比bi大da容rong量liang風feng力li發fa電dian機ji的de花hua費fei便bian宜yi。伴ban隨sui塔ta架jia增zeng高gao的de是shi風feng力li渦wo輪lun機ji槳jiang葉ye的de長chang度du也ye不bu斷duan增zeng長chang。“更強捕捉風能的能力對於槳葉材料的要求也越來越高。”許浩平補充說道。

　　許浩平：風力發電場正從內陸逐步往海上發展。

　　圍(wei)繞(rao)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)的(de)最(zui)大(da)爭(zheng)議(yi)在(zai)於(yu)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)場(chang)占(zhan)地(di)麵(mian)積(ji)對(dui)於(yu)土(tu)地(di)金(jin)貴(gui)的(de)城(cheng)市(shi)來(lai)說(shuo)是(shi)不(bu)可(ke)接(jie)受(shou)的(de)
，因(yin)此(ci)出(chu)現(xian)了(le)大(da)部(bu)分(fen)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)場(chang)建(jian)造(zao)在(zai)人(ren)煙(yan)稀(xi)少(shao)的(de)西(xi)北(bei)地(di)區(qu)。但(dan)人(ren)口(kou)密(mi)集(ji)的(de)沿(yan)海(hai)城(cheng)市(shi)才(cai)是(shi)消(xiao)耗(hao)能(neng)源(yuan)的(de)大(da)戶(hu)，風(feng)電(dian)場(chang)遠(yuan)離(li)電(dian)力(li)負(fu)荷(he)中(zhong)心(xin)
，給(gei)風(feng)電(dian)的(de)傳(chuan)輸(shu)、接入電網構成一定的障礙。而海上風電開發不僅靠近沿海城市
，風力資源優於內陸
，而且不占用土地資源。

　　張(zhang)鬆(song)剛(gang)表(biao)示(shi)
，海(hai)上(shang)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)悄(qiao)然(ran)興(xing)起(qi)，並(bing)將(jiang)成(cheng)為(wei)重(zhong)要(yao)的(de)能(neng)源(yuan)形(xing)式(shi)。在(zai)上(shang)海(hai)世(shi)博(bo)會(hui)期(qi)間(jian)，上(shang)海(hai)東(dong)海(hai)大(da)橋(qiao)海(hai)上(shang)風(feng)電(dian)場(chang)已(yi)經(jing)順(shun)利(li)並(bing)網(wang)投(tou)入(ru)使(shi)用(yong)。

　　“風力發電場正從內陸及大陸沿海逐步往海上發展，目前海上風電場已成為全球發展風電的熱點。”許浩平指出，“這主要是因為海上風力資源豐富

，更大單機容量機組的安裝比陸上更容易實現。”

　　智能動態控製風電係統

　　盡(jin)管(guan)世(shi)界(jie)各(ge)地(di)都(dou)如(ru)火(huo)如(ru)荼(tu)地(di)展(zhan)開(kai)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)場(chang)的(de)建(jian)設(she)，但(dan)是(shi)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)是(shi)低(di)密(mi)度(du)能(neng)源(yuan)，具(ju)有(you)不(bu)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)隨(sui)機(ji)性(xing)的(de)特(te)點(dian)
，使(shi)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)設(she)計(ji)麵(mian)臨(lin)諸(zhu)多(duo)挑(tiao)戰(zhan)。

　　“風能的利用最終取決於與電網並網的實現，而實現並網最主要的要求就是輸出頻率、電壓和相位要保持與電網一致，”xuhaopingjieshi
，zheyiyaoqiuzaihengdingdefengsuhefenglixiashibijiaorongyishixiande，danxianshishifengsuhefenglidouzaibuduanbianhua，yinciruhejiangduobiandefenglidiannengzhuanhuanchengwendingdediannengshifenglifadianxitongdeguanjianhuanjie。“風電早期均采用變槳距和變速箱等技術來實現，但現今主流技術主要以智能控製技術為主。”

　　陸磊：風力發電主要挑戰來自風電係統動態控製。

　　ADI Processor-DS亞(ya)洲(zhou)業(ye)務(wu)區(qu)域(yu)經(jing)理(li)陸(lu)磊(lei)認(ren)為(wei)

，風(feng)力(li)發(fa)電(dian)的(de)主(zhu)要(yao)挑(tiao)戰(zhan)來(lai)自(zi)風(feng)電(dian)係(xi)統(tong)動(dong)態(tai)控(kong)製(zhi)。由(you)於(yu)風(feng)無(wu)時(shi)無(wu)刻(ke)不(bu)在(zai)變(bian)化(hua)，為(wei)了(le)最(zui)大(da)限(xian)度(du)的(de)利(li)用(yong)風(feng)能(neng)，提(ti)高(gao)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)的(de)效(xiao)率(lv)，必(bi)須(xu)要(yao)對(dui)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)的(de)控(kong)製(zhi)。

　　陸磊說：“對於發電係統，大多數係統設計的任務是執行實時控製算法，因此大多數的控製係統采用了高性能的處理器或DSP

，其中所用的DSP要能夠滿足一係列需求。”

　　他表示，ADI的浮點處理器特別適合用於應對風電控製算法的複雜性。其中SHARC浮(fu)點(dian)處(chu)理(li)器(qi)作(zuo)為(wei)核(he)心(xin)算(suan)法(fa)處(chu)理(li)器(qi)為(wei)業(ye)界(jie)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)種(zhong)可(ke)行(xing)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，來(lai)滿(man)足(zu)設(she)計(ji)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)所(suo)有(you)關(guan)鍵(jian)需(xu)求(qiu)。除(chu)了(le)能(neng)解(jie)決(jue)上(shang)述(shu)的(de)挑(tiao)戰(zhan)
，SHARC處(chu)理(li)器(qi)還(hai)使(shi)開(kai)發(fa)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)用(yong)一(yi)種(zhong)非(fei)常(chang)靈(ling)活(huo)的(de)方(fang)式(shi)將(jiang)內(nei)部(bu)存(cun)儲(chu)器(qi)分(fen)為(wei)數(shu)據(ju)和(he)程(cheng)序(xu)存(cun)儲(chu)器(qi)
，使(shi)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)能(neng)適(shi)應(ying)未(wei)來(lai)需(xu)求(qiu)的(de)變(bian)化(hua)而(er)無(wu)需(xu)改(gai)動(dong)硬(ying)件(jian)。

　　此外
，他還提到，對必須在100微wei秒miao或huo更geng少shao時shi間jian內nei執zhi行xing的de實shi時shi處chu理li運yun算suan而er言yan，速su度du也ye是shi一yi個ge關guan鍵jian因yin素su。另ling外wai，風feng電dian係xi統tong的de必bi要yao條tiao件jian是shi充chong足zu的de處chu理li器qi內nei存cun，以yi避bi免mian造zao成cheng處chu理li延yan遲chi的de等deng待dai狀zhuang態tai。“此外

，內部存儲器可減少外部器件的數量，能最大限度地減少電路板設計中的EMI問題。”陸磊強調。

　　此外
，張鬆剛還提到成本和價格因素也是阻礙風力發電增長的主要原因之一。“風電開發最大的瓶頸之一就是一次性投入巨大，單位成本較火電

、水電高。” 此ci外wai，長chang期qi維wei護hu也ye是shi一yi個ge不bu小xiao的de負fu擔dan。張zhang鬆song剛gang指zhi出chu，風feng力li發fa電dian在zai實shi際ji開kai發fa過guo程cheng裏li還hai受shou其qi它ta一yi些xie因yin素su的de製zhi約yue，如ru風feng電dian場chang建jian設she須xu綜zong合he考kao慮lv交jiao通tong
、地質、環境保護、與電網的連接條件等因素等。

　　智能電網有望打破風電瓶頸

　　風力發電對改善能源結構、提高多種複合能源的利用率起到了關鍵作用
，但風力發電，特別是大規模的風力發電一旦實現並網運行將會給傳統電網帶來很大影響。

　　風(feng)電(dian)本(ben)身(shen)是(shi)一(yi)個(ge)間(jian)歇(xie)性(xing)不(bu)可(ke)控(kong)的(de)能(neng)源(yuan)，並(bing)入(ru)傳(chuan)統(tong)電(dian)網(wang)之(zhi)後(hou)，整(zheng)個(ge)能(neng)源(yuan)係(xi)統(tong)都(dou)要(yao)進(jin)行(xing)相(xiang)應(ying)的(de)調(tiao)整(zheng)。隨(sui)著(zhe)風(feng)電(dian)單(dan)機(ji)容(rong)量(liang)的(de)提(ti)升(sheng)

，發(fa)電(dian)峰(feng)穀(gu)差(cha)也(ye)逐(zhu)漸(jian)加(jia)大(da)，給(gei)發(fa)電(dian)調(tiao)度(du)和(he)電(dian)網(wang)安(an)全(quan)造(zao)成(cheng)更(geng)大(da)的(de)衝(chong)擊(ji)。

　　zhangsonggangfenxi
，shouxianyouyufenglifadiandeyuandonglibukekong
，fadianshuchudediannengjuyoubodongxinghejianxiexing
，dangfenglifadianbingwangguimodadaoyidingchengdushijianghuigaibiandianwangdechaoliufenbu，chuantongdianwangdechaoliukongzhijiangfashengzhongdagaibian

，huizhijieyingxiangdianwangdewendingxing。qici，youyufenglifadiandebuquedingxing，suodailaidefengnenggonglvdebodongxingershidedianwangdiannengzhiliangdexiajiang。

　　“風力發電與太陽能發電一樣也會有孤島效應，采用傳統的電網保護及測控設備都無法滿足要求，需要更新型的電網保護及控製設備；風力發電也需要更多的儲能設備加入電網。”張鬆剛強調，傳統電網很難滿足大規模風力發電的並網接入，發展智能電網將是非常迫切的。

　　風feng力li發fa電dian並bing網wang難nan的de困kun境jing，導dao致zhi大da部bu分fen的de風feng力li發fa電dian設she施shi在zai夜ye間jian風feng力li發fa電dian高gao峰feng期qi停ting運yun，傳chuan統tong電dian網wang缺que少shao消xiao化hua和he輸shu送song能neng力li白bai白bai浪lang費fei了le大da量liang能neng源yuan。風feng力li發fa電dian場chang占zhan用yong土tu地di資zi源yuan廣guang，因yin此ci目mu前qian中zhong國guo大da部bu分fen風feng電dian場chang建jian造zao在zai偏pian遠yuan地di區qu。許xu浩hao平ping指zhi出chu
，風feng電dian場chang所suo處chu地di區qu配pei電dian網wang較jiao落luo後hou
，給gei風feng電dian並bing網wang造zao成cheng一yi定ding困kun難nan。

　　而智能電網可以有效地優化電網調度
、合理配置電源輸送

、增強電網抗故障能力，因此智能電網被視為打破風電瓶頸的突破口。

　　顯然，智能電網比傳統電網具有更強大的兼容性

，為風電的發送、調配鋪平了道路。張鬆剛指出，智能電網會增加更多的儲能環節、更合理的分配能源消耗與調節電能流向
、更多的引入電力電子裝置區改善電能質量
、根據不同的用戶需求更好的調節供需雙方的電能平衡、高智能及網絡化的保護與控製設備的逐步推廣使用等諸多方麵緩解風力發電並網所帶來的問題，並提高綠色能源在整個電網的利用率。

　　許浩平認為，在未來的幾年中智能電網在標準化、自動化和互動化方麵還需加強，使其真正成為一個電力行業中的互聯網。

　　風電場防雷解決方案

　　雷lei一yi般ban可ke分fen為wei直zhi擊ji雷lei和he感gan應ying雷lei，直zhi擊ji雷lei能neng量liang太tai大da
，一yi般ban隻zhi有you大da地di才cai能neng夠gou承cheng接jie，因yin此ci一yi般ban隻zhi能neng用yong引yin雷lei針zhen來lai保bao護hu暴bao露lu在zai野ye外wai的de電dian子zi設she備bei。對dui風feng電dian場chang來lai說shuo，盡jin管guan風feng塔ta采cai用yong金jin屬shu外wai殼ke，但dan為wei安an全quan起qi見jian，最zui好hao還hai是shi要yao用yong引yin雷lei針zhen或huo避bi雷lei針zhen。

　　目前業內能提供引雷針的供應商主要有愛麗達、杜爾梅森和深圳雷晟，雷晟除了擁有自己品牌的引雷針以外
，還代理前麵兩家的引雷針產品。

　　風電場的機房防雷方案與基站大致相同，主要防雷目標是可能會受到從電源線過來的感應雷影響的電子設備，如逆變器。這一般采用由MOV(壓敏電阻)和GDT(氣體放電管)構成的組合防雷方案。目前業內主要的MOV供應商有Littelfuse、TDK-EPC、泰科電子、合肥宇潛電氣科技，GDT供應商主要有泰科電子、TDK-EPC、DEHN、OBO、深圳檳城電子，深圳天順和雷晟都是DEHN防雷器的代理商。

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　　不管是保護交流110V/220V開關電源還是48V直流開關電源
，傳統的防雷解決方法是：第一級防雷采用GDT
，第二級防雷采用MOV。

　　MOV 為業界廣泛采用的主要原因是有耐衝擊電流大
、響應時間快和成本低的優點
，但眾所周知，MOV存在技術上至今無法突破的瓶頸


，MOV在未受衝擊前，具有較好的絕緣阻抗
，即漏電流很低；dandangzaoshouganyingleidechongjihou，yamindianzuhuiliehua，daozhijueyuanzukangxiajiang
，loudianliujiada
，suizhewaijiedechongjijiaju，zhezhongloudianliuhuijiadadaozhidianlubanshaohuaishenzhiduanluqihuo。

　　目(mu)前(qian)業(ye)界(jie)采(cai)用(yong)了(le)二(er)種(zhong)方(fang)法(fa)來(lai)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)
，一(yi)是(shi)將(jiang)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)封(feng)殼(ke)，但(dan)這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)治(zhi)標(biao)不(bu)治(zhi)本(ben)的(de)方(fang)法(fa)
，二(er)是(shi)串(chuan)入(ru)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)方(fang)法(fa)，但(dan)這(zhe)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)會(hui)出(chu)現(xian)一(yi)個(ge)矛(mao)盾(dun)：如果為防止較小的漏電流而使用較小電流的保險絲，這時通流量也會降低，否則較大的雷擊電流會燒壞小電流保險絲；ruguoweitigaotongliuliangercaiyongjiaodadianliudebaoxiansi
，zheshishaoxiaodeloudianliurengranhuishaohuaidianlubandeqitayuanjian，shenzhihaihuichuxianyamindianzushaohuailebaoxiansihaimeiyoudongzuodeqingkuang。

　　陶瓷GDT雖然反應速度較MOV慢，但它是一種開關器件，遭雷擊時可快速泄放大電流
，但它在遭雷擊後的導通壓降很低，一般隻有10V左右

，若直接與MOV並接在待保護電路的兩端，陶瓷GDT會一直處於導通狀態，也即存在業界所講的續流問題。

　　為了解決GDT的續流和MOV的漏電流問題，目前業內在交流開關電源上采用的方法是：第一級GDT再串接一個MOV，第二級采用兩個MOV串接，再在其中間接一個GDT到地，這樣不僅解決了第二級MOV遭雷擊時的電流泄放問題，而且有效解決了第一級的GDT續流和MOV漏流問題。

　　如果是48V直流開關電源，防雷解決方案還可以再簡化，第一級仍舊可采用GDT串接MOV的方法，第二級可采用一個MOV進一步降低雷擊尖峰電壓，但也可采用一個TVS二極管來替代。

　　如果能有效提高GDT的導通電壓，那麼就不需再采用鉗位型MOV，也就是說可以拿掉第一級體積很大的MOV。幸運的是
，最近深圳檳城電子率先在業內做到了這一點。它們從技術上突破了這一問題的瓶頸
，開發出了命名為BH601的無續流陶瓷氣體放電管，它將導通電壓值提高到60V以上，從而可以直接用在48V直流電源的防雷防護上。

　　與傳統的壓敏電阻方案相比，BH601不僅從根本上解決了漏流的問題，而且陶瓷GDT的結構特點也決定了其在通流等級上可以輕鬆實現。BH601最大耐衝擊電流高達20KA，絕緣電阻超過1G歐姆
，響應時間小於200ns

，而且尺寸僅有8.3×24.8mm。

　　檳城電子FAE主管葉毓明說：“BH601是目前業內第一款真正的無續流GDT，而且現已通過了華為嚴格的實驗室測試。”

　　檳城電子是深圳一家專攻SMD陶瓷GDT的民營企業，目前主要有三個係列的產品。第一是BS係列小型化SMD GDT，最大耐衝擊電流達到500A，最小尺寸已做到1206。葉毓明表示：“1206是目前業內做到的最小尺寸SMD GDT，該係列GDT的每月出貨量目前已達到2-3KK。”

　　第二是BS係列半導體放電管TSS
，今年7月底一條新的封裝線進入量產，目前每月出貨量在4KK以上。第三是BV係列瞬態抑製二極管TVS。

　　目前檳城電子的產品質量和性能已相當接近TDK-EPC。例如
，TDK-EPC的GDT最高性能為：最大耐衝擊電流100KA，衝擊擊穿電壓為5.5KV，絕緣電阻為1G歐姆，寄生電容為0.5pF；檳城電子GDT的最高性能為：最大耐衝擊電流20KA
，衝擊擊穿電壓7.5KV，絕緣電阻大於1G歐姆，寄生電容小於0.6pF。