流體傳動(dòng)風(fēng)電機(jī)的原理就是葉輪帶動(dòng)流體泵運(yùn)轉(zhuǎn)，泵出的流體通過(guò)管路輸送，配置儲(chǔ)壓包，可以使流體能量的輸出更加平穩(wěn)，帶有壓力的流體將驅(qū)動(dòng)流體馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，流體馬達(dá)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于流體馬達(dá)可以很容易實(shí)現(xiàn)增速、調(diào)速以及穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的功能，完全可以保證發(fā)電機(jī)的恒速恒頻運(yùn)轉(zhuǎn)。因此保證入網(wǎng)的風(fēng)電與電網(wǎng)的同頻同相等要求將很容易實(shí)現(xiàn)，將會(huì)保證并網(wǎng)的穩(wěn)定性，并網(wǎng)難題將會(huì)解決！
流體傳動(dòng)的特點(diǎn)是柔性傳動(dòng)，不怕過(guò)載，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，對(duì)大幅降低成本和降低故障率有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。流體傳動(dòng)的另一個(gè)特點(diǎn)是可以遠(yuǎn)距離傳送和儲(chǔ)能，流體傳動(dòng)我們可以采用液體和氣體作為介質(zhì)。氣體沒(méi)有成本，儲(chǔ)能裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此采用壓縮空氣儲(chǔ)能成本最低，可以大量配置，最具有應(yīng)用推廣價(jià)值。儲(chǔ)能裝置可以克服風(fēng)能的波動(dòng)性和間歇性，無(wú)論高風(fēng)速還是低風(fēng)速都能儲(chǔ)能發(fā)電，保證輸出風(fēng)電的穩(wěn)定性，可以解決并網(wǎng)難題。所以，新型流體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)可以克服現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)的全部缺點(diǎn)。
新型流體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)直觀的講就是用流體傳動(dòng)取代了雙饋機(jī)型齒輪箱的剛性傳動(dòng)，解決了齒輪箱傳動(dòng)故障率高的問(wèn)題；另一方面解決了直驅(qū)機(jī)型中，直驅(qū)電機(jī)體積過(guò)大、用銅量高、稀土用量大、制造成本高的問(wèn)題。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是省掉了并網(wǎng)裝置，采用三相同步發(fā)電機(jī)直接發(fā)電上網(wǎng)，保證了并網(wǎng)的穩(wěn)定性。
所以流體傳動(dòng)風(fēng)電機(jī)是國(guó)外重點(diǎn)研發(fā)的前沿技術(shù)。流體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)具有抗臺(tái)風(fēng)功能，不怕過(guò)載，低風(fēng)速發(fā)電性能高，可以成倍提高發(fā)電量，具有儲(chǔ)能裝置，可以保證并網(wǎng)的穩(wěn)定性，可以采用組合方式形成大功率風(fēng)電機(jī)組，成本可以大幅降低，可以使風(fēng)電的成本小于火電的成本，風(fēng)電將成為真正價(jià)格低廉的清潔能源，風(fēng)電的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)會(huì)得到充分發(fā)揮，風(fēng)電的應(yīng)用將面臨爆發(fā)式發(fā)展。
新型流體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)組將大量應(yīng)用在低風(fēng)速分布式小型風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)上，也適合與大型風(fēng)電機(jī)配套使用，大幅提高風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電效率；由于具有抗臺(tái)風(fēng)功能，也適合在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)開(kāi)發(fā)小型風(fēng)電場(chǎng)，也適合在中小企業(yè)建立獨(dú)立的風(fēng)電供電源，為企業(yè)節(jié)能減排貢獻(xiàn)力量，將來(lái)中小型儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)組就會(huì)象汽車(chē)一樣普及。總之，新型流體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)將在我國(guó)開(kāi)發(fā)陸地和沿海風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)中貢獻(xiàn)巨大的力量，也將促進(jìn)我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。下面總結(jié)其九大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
第一、解決核心控制系統(tǒng)復(fù)雜的問(wèn)題
控制系統(tǒng)是風(fēng)電技術(shù)的核心技術(shù)，目前主要依賴(lài)進(jìn)口。風(fēng)電機(jī)工作環(huán)境復(fù)雜惡劣，風(fēng)電機(jī)控制系統(tǒng)無(wú)論從硬件還是從軟件來(lái)講都有非常高的要求。首先從硬件來(lái)講，風(fēng)電機(jī)的控制系統(tǒng)隨風(fēng)機(jī)安裝在惡劣的自然環(huán)境中，有沙塵、酸雨和冰雪的侵蝕對(duì)感應(yīng)系統(tǒng)的影響，有大范圍的溫度變化、雷電等強(qiáng)電磁干擾對(duì)精度的影響，工作環(huán)境振動(dòng)較大、工作時(shí)間長(zhǎng)對(duì)壽命的影響很大，因此控制系統(tǒng)硬件要求比一般系統(tǒng)要高得多。從軟件來(lái)講，風(fēng)電機(jī)的運(yùn)行工作環(huán)境非常惡劣，首先要保證運(yùn)行安全；其次要智能化，要根據(jù)二三維數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)不同的控制方略，有效的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)；風(fēng)電機(jī)控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是功率控制，控制變槳系統(tǒng)和偏航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在較低風(fēng)速下最大捕獲風(fēng)能、實(shí)現(xiàn)在中等風(fēng)速下的穩(wěn)定運(yùn)行和在較大風(fēng)速下的穩(wěn)定并網(wǎng)及防止過(guò)載運(yùn)行；控制系統(tǒng)的研發(fā)需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)積累，而且其各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定與風(fēng)電機(jī)本身和運(yùn)行環(huán)境都聯(lián)系緊密，非一朝一夕之功，國(guó)內(nèi)企業(yè)要完全自主掌握確實(shí)需要一定時(shí)間。
雖然控制系統(tǒng)很復(fù)雜，但控制效果還是不能令人滿(mǎn)意，控制系統(tǒng)也常容易出問(wèn)題?，F(xiàn)有風(fēng)電機(jī)非常龐大，調(diào)整過(guò)程很緩慢，而風(fēng)速和風(fēng)向是瞬間變化的，特別是風(fēng)切變對(duì)風(fēng)電機(jī)的破壞性很大，而控制系統(tǒng)往往存在滯后性，調(diào)整過(guò)程就成為問(wèn)題的發(fā)生過(guò)程。還有沙塵、雨雪和冰凍的影響，必然造成傳感系統(tǒng)的失誤和失靈，控制系統(tǒng)也不可能正確控制。所以控制系統(tǒng)不可能做到靈活及時(shí)，不可能萬(wàn)無(wú)一失，造成風(fēng)電機(jī)脫網(wǎng)和破壞也是不可避免的事。
而流體傳動(dòng)風(fēng)電機(jī)最大優(yōu)點(diǎn)就是省掉了控制系統(tǒng)，因?yàn)椴恍枰M(jìn)行葉片轉(zhuǎn)速的控制，也不需要進(jìn)行功率控制。流體傳動(dòng)最大特點(diǎn)就是不怕過(guò)載，如果出現(xiàn)過(guò)載，只是泵出的液體或氣體多一些，當(dāng)儲(chǔ)能裝置達(dá)到極限，通過(guò)減壓閥就可以防止過(guò)載，所以不需要進(jìn)行功率控制。因此，風(fēng)機(jī)的頭部功能就變得非常簡(jiǎn)單，只需要把流體輸出到地面的儲(chǔ)能裝置就可以了，完全省掉了風(fēng)電機(jī)核心控制系統(tǒng)，也就避免了風(fēng)電核心技術(shù)對(duì)我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的束縛。
第二、省掉了偏航裝置和變漿距裝置
現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)的控制裝置主要有偏航裝置和變漿矩裝置，我們知道自然界的風(fēng)向和風(fēng)速都是隨時(shí)隨機(jī)變化的，我們的調(diào)節(jié)裝置雖然可以根據(jù)風(fēng)向和風(fēng)速調(diào)整，但在速度上始終是滯后的，并不能完全滿(mǎn)足風(fēng)電機(jī)平穩(wěn)發(fā)電的需要。比如在自然界中風(fēng)向呈90°變化是經(jīng)常發(fā)生的，偏航裝置和變漿矩裝置的響應(yīng)速度若是1°/秒，90°就需要90秒的調(diào)整時(shí)間，在這么長(zhǎng)的調(diào)整過(guò)程中，風(fēng)輪葉片所受的風(fēng)力角是完全不同的，也就是葉片所受的風(fēng)力是變化的，必然造成風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的不穩(wěn)定，從而影響到風(fēng)電機(jī)輸出功率的穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)造成風(fēng)電機(jī)解網(wǎng)，造成電網(wǎng)的不穩(wěn)定。這種調(diào)節(jié)的滯后性在強(qiáng)風(fēng)暴的氣候條件下，往往會(huì)造成嚴(yán)重的后果，在高風(fēng)速情況下葉片處于順漿位置，若風(fēng)向發(fā)生90°變化，就會(huì)使葉片完全處于大面積受風(fēng)的狀態(tài)，使葉片受力突然增大，葉片受到的強(qiáng)大風(fēng)載就會(huì)通過(guò)傳動(dòng)軸對(duì)變速裝置造成巨大的沖擊，巨大的風(fēng)載也會(huì)對(duì)偏航裝置造成沖擊，造成變速裝置和偏航裝置的沖擊破壞，葉片的受力也大幅增加，也有可能被折損壞。
偏航裝置和變漿矩裝置的功能就是控制葉輪的轉(zhuǎn)速和風(fēng)電機(jī)的功率輸出。而流體傳動(dòng)風(fēng)電機(jī)不需要進(jìn)行功率控制，也不需要進(jìn)行葉輪轉(zhuǎn)速的控制，所以可以省掉偏航裝置和變漿矩裝置。
第三、大幅降低故障率，實(shí)現(xiàn)免維護(hù)
現(xiàn)有大型風(fēng)電機(jī)故障率高，維護(hù)費(fèi)用高也是造成風(fēng)電成本高的主要因素。為什么會(huì)造成故障率高？我們通過(guò)簡(jiǎn)單的量化計(jì)算就可知道它的危害程度，我們以1.5MW風(fēng)電機(jī)為例進(jìn)行說(shuō)明，設(shè)計(jì)風(fēng)速為13m/s，產(chǎn)生的能量為1.5MW，可轉(zhuǎn)換為152958kgf·m/s，其能量核算在葉片上的風(fēng)載可達(dá)152噸。若12級(jí)臺(tái)風(fēng)的平均風(fēng)速為34m/s，而風(fēng)的能量與風(fēng)速的關(guān)系是三次方的關(guān)系，那么在臺(tái)風(fēng)狀態(tài)下葉片產(chǎn)生的風(fēng)載將達(dá)千噸以上，這個(gè)數(shù)值是相當(dāng)驚人的。我們知道風(fēng)電機(jī)的控制系統(tǒng)有卸載功能，但任何控制系統(tǒng)都存在滯后性，不可能對(duì)葉片及時(shí)完全卸載，這樣大的風(fēng)載形成的沖擊力是任何機(jī)械裝置都無(wú)法承受的，我們?cè)O(shè)計(jì)制造的變速裝置很大，強(qiáng)度也非常高，但仍不能避免這種沖擊力對(duì)變速裝置的損壞。變速箱的故障率可以達(dá)到100%，造價(jià)昂貴的變速箱一般需要在10年后更換，造成高昂的維護(hù)費(fèi)用。強(qiáng)風(fēng)載還會(huì)造成葉片、主軸和偏航裝置的損壞，還會(huì)造成風(fēng)電機(jī)劇烈振動(dòng)，這對(duì)風(fēng)電機(jī)的破壞也是很強(qiáng)的，往往造成疲勞損壞和高故障率。
新型流體傳動(dòng)風(fēng)電機(jī)可以大幅降低故障率，首先風(fēng)機(jī)頭的結(jié)構(gòu)變得非常簡(jiǎn)單，只有葉片、主軸和流體泵構(gòu)成，運(yùn)動(dòng)的主要部件只有流體泵，而泵的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，主要結(jié)構(gòu)就是缸體和活塞，不容易出故障。而且通過(guò)限壓閥就可以避免風(fēng)電機(jī)不會(huì)出現(xiàn)過(guò)載破壞。葉輪帶動(dòng)流體泵轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片產(chǎn)生的沖擊載荷也會(huì)被吸收，化解風(fēng)的破壞力。所以，對(duì)于流體傳動(dòng)風(fēng)電機(jī)來(lái)講過(guò)載的情況是不存在的，出現(xiàn)故障的幾率也很低，完全可以實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，這種優(yōu)良性能對(duì)于長(zhǎng)期運(yùn)行在野外的、維護(hù)非常困難的風(fēng)電機(jī)具有重大意義。
第四、可以保證輸出功率的穩(wěn)定，保證并網(wǎng)穩(wěn)定性
大型風(fēng)電機(jī)由于發(fā)電量大，必須并網(wǎng)運(yùn)行。電網(wǎng)對(duì)入網(wǎng)的風(fēng)電有著極其嚴(yán)格的技術(shù)指標(biāo)，入網(wǎng)的風(fēng)電必須能夠滿(mǎn)足電網(wǎng)的穩(wěn)頻、穩(wěn)壓和穩(wěn)相要求。自然風(fēng)是不穩(wěn)定的，因此風(fēng)電機(jī)所發(fā)出的電也是不穩(wěn)定的，不穩(wěn)定的風(fēng)電將會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生巨大沖擊，導(dǎo)致電網(wǎng)崩潰或設(shè)備損壞。為了滿(mǎn)足并網(wǎng)的苛刻條件，風(fēng)電機(jī)從最初的失速葉片到現(xiàn)在的變漿距技術(shù)，以犧牲風(fēng)電機(jī)的最佳動(dòng)力學(xué)特性和最佳風(fēng)能區(qū)間為代價(jià)，造成風(fēng)電成本翻番、風(fēng)能利用系數(shù)下降30%以上，但仍然沒(méi)有解決并網(wǎng)穩(wěn)定性問(wèn)題。保證并網(wǎng)穩(wěn)定性是近三十年研究的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，大規(guī)模風(fēng)電機(jī)并網(wǎng)至今仍是世界性難題。
解決風(fēng)能波動(dòng)性和間歇性的有效措施是增加儲(chǔ)能裝置，利用儲(chǔ)能裝置起到削峰填谷的作用，保證風(fēng)電的穩(wěn)定輸出。新型流體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)將使并網(wǎng)變的非常簡(jiǎn)單，每臺(tái)風(fēng)機(jī)只需將流體通過(guò)管路輸送到地面的總儲(chǔ)壓包和儲(chǔ)能裝置，儲(chǔ)能裝置保持恒壓輸出，連接流體馬達(dá)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)恒速恒頻穩(wěn)定發(fā)電。發(fā)電機(jī)可采用同步勵(lì)磁發(fā)電系統(tǒng)，直接發(fā)電上網(wǎng)，可以采取690伏低壓和10千伏高壓發(fā)電機(jī)組兩種供電方式，省掉了變流器并網(wǎng)裝置。如果采用10千伏并網(wǎng)發(fā)電，可直接對(duì)110千伏電網(wǎng)輸電，還能省去傳統(tǒng)機(jī)型的箱式變壓器，從而實(shí)現(xiàn)了大幅度降低并網(wǎng)綜合成本的目的。
第五、可控性好，可以解決大型風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)難題
大規(guī)模風(fēng)電機(jī)并網(wǎng)是一個(gè)世界性難題，是由風(fēng)能的特性和風(fēng)電機(jī)的性能決定的。比如在德國(guó)，絕大多數(shù)風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量小于5萬(wàn)千瓦，當(dāng)風(fēng)速和風(fēng)向變化很大時(shí)，風(fēng)電機(jī)不穩(wěn)定，不能滿(mǎn)足并網(wǎng)條件，此時(shí)風(fēng)電機(jī)可以隨時(shí)脫網(wǎng)；風(fēng)電機(jī)穩(wěn)定后，又可以隨時(shí)入網(wǎng)，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成太大的沖擊。
我國(guó)現(xiàn)在建設(shè)的有八大風(fēng)電基地，由于沒(méi)有重視并網(wǎng)難題，現(xiàn)在不但面臨嚴(yán)峻的并網(wǎng)難題，而且使并網(wǎng)問(wèn)題變得更加復(fù)雜。首先每個(gè)風(fēng)電基地都有若干個(gè)小風(fēng)電場(chǎng)，每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)型都是不一樣的，給統(tǒng)一調(diào)控造成一定困難。還有電網(wǎng)兼容性較差的問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái)，比如風(fēng)電基地中有雙饋機(jī)型，有直驅(qū)機(jī)型，電網(wǎng)中肯定有諧波和雜波，若直驅(qū)機(jī)型按電網(wǎng)取樣進(jìn)行變流，有可能造成相位和頻率的漂移，使輸出的風(fēng)電質(zhì)量變差，造成電網(wǎng)的兼容性越來(lái)越差，給并網(wǎng)造成了更大的困難。最大的調(diào)控難題就是風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模太大，現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模已達(dá)幾百萬(wàn)千瓦，風(fēng)有波動(dòng)性和間歇性，風(fēng)電場(chǎng)的功率就有可能從零升高到幾萬(wàn)千瓦~百萬(wàn)千瓦，這樣大的波動(dòng)電流使電網(wǎng)的調(diào)峰異常困難，甚至是不可能實(shí)現(xiàn)的。
我國(guó)現(xiàn)在已開(kāi)展建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)和風(fēng)電出力自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在功率預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上的有功功率和無(wú)功功率控制能力。要求風(fēng)電機(jī)具備低電壓穿越運(yùn)行能力（LVRT），特別是雙饋型風(fēng)機(jī)。這些措施國(guó)外早就實(shí)施了，但實(shí)際效果并不理想，風(fēng)的大小隨時(shí)都在改變，預(yù)測(cè)系統(tǒng)與實(shí)際風(fēng)能情況相符的很少，如此巨大的風(fēng)電場(chǎng)產(chǎn)生的沖擊電流瞬間就能讓電網(wǎng)癱瘓。所以用現(xiàn)有風(fēng)電技術(shù)是不可能解決并網(wǎng)難題的！必須采用新技術(shù)和新的可控系統(tǒng)。
我們要保證風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量的穩(wěn)定輸出，必須控制每一臺(tái)風(fēng)電機(jī)的穩(wěn)定輸出。要解決風(fēng)能的波動(dòng)性就必須配置儲(chǔ)能裝置，流體儲(chǔ)能裝置結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，成本最低，適合大量配置，并可以實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)控。因此大力發(fā)展新型流體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電機(jī)是解決大規(guī)模風(fēng)電機(jī)并網(wǎng)的最可行方案。
新型流體傳動(dòng)風(fēng)電機(jī)的應(yīng)用還可以省掉調(diào)峰電源的配置。風(fēng)電占我國(guó)總發(fā)電量的比例還比較小，隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)，全國(guó)各大電網(wǎng)將連成一片，首先不同區(qū)域的風(fēng)電可以進(jìn)行互補(bǔ)，電網(wǎng)中還有火電、水電、核電，這些都是可調(diào)節(jié)的發(fā)電源，我們可以根據(jù)風(fēng)能預(yù)測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)各風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電情況和儲(chǔ)能量，有充足的時(shí)間調(diào)整電網(wǎng)中的發(fā)電源進(jìn)行發(fā)電量的平衡。所以配置儲(chǔ)能裝置的新型氣體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)對(duì)解決“風(fēng)電三峽”并網(wǎng)難題意義重大。
第六、采用組合方式，提高運(yùn)行效率
現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)正在向單機(jī)大功率方向發(fā)展，已發(fā)展到5MW、6MW，質(zhì)量和性能讓人擔(dān)憂(yōu)。我們知道風(fēng)是一種能量，有間歇性和破壞性。5MW風(fēng)電機(jī)葉輪的直徑達(dá)到120米以上，塔高達(dá)到100米。從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度來(lái)分析，葉片越長(zhǎng)葉尖的線速度越高，受到的阻力越大，獲取風(fēng)能的效率就會(huì)降低；從風(fēng)電機(jī)的性能上分析，葉片越長(zhǎng)，葉片受到的風(fēng)載就越大，等于放大了風(fēng)能的破壞性和不穩(wěn)定性。所以，葉片越來(lái)越長(zhǎng)會(huì)造成風(fēng)電機(jī)的發(fā)電效率降低，會(huì)造成風(fēng)電機(jī)的高故障率和輸出風(fēng)電的不穩(wěn)定，造成維護(hù)費(fèi)用高和并網(wǎng)難題。隨著風(fēng)電機(jī)組的大型化，發(fā)電效率低、故障率高、并網(wǎng)穩(wěn)定性差等問(wèn)題問(wèn)題越來(lái)越突出，并已嚴(yán)重影響到風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。所以，單機(jī)大功率、大葉片不應(yīng)該成為發(fā)展方向，而應(yīng)該采用組合的方式提高發(fā)電效率、大幅降低故障率。
流體傳動(dòng)可以把組合的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，流體傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是可以遠(yuǎn)距離傳送能量，我們可以采用幾十個(gè)、甚至上百個(gè)風(fēng)機(jī)進(jìn)行組合，每個(gè)風(fēng)機(jī)的功率在十幾千瓦左右，塔架的高度30~40米，這樣可以大幅減小風(fēng)機(jī)頭受到的風(fēng)載，避免風(fēng)的破壞性。從成本上來(lái)講，每個(gè)風(fēng)機(jī)只有氣泵和葉片構(gòu)成，成本很低，大量配置仍然低于現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)的成本，而且經(jīng)過(guò)集中儲(chǔ)能后，發(fā)電設(shè)備的成本會(huì)大幅降低，并可以大幅提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，大幅降低維護(hù)費(fèi)用，因此總的投資成本仍然會(huì)大幅降低。所以，流體傳動(dòng)風(fēng)電機(jī)可以通過(guò)組合實(shí)現(xiàn)大功率發(fā)電，可以達(dá)到幾MW到十幾MW以上，并在降低故障率和提高發(fā)電效率方面具有優(yōu)勢(shì)。
第七、具有優(yōu)良的抗臺(tái)風(fēng)能力
臺(tái)風(fēng)對(duì)我國(guó)沿海風(fēng)電場(chǎng)造成的損失也是巨大的，2003年13號(hào)臺(tái)風(fēng)“杜鵑”，2006年1號(hào)臺(tái)風(fēng)“珍珠”和8號(hào)臺(tái)風(fēng)“桑美”分別造成了廣東汕尾紅海灣風(fēng)電場(chǎng)，南澳風(fēng)電場(chǎng)和浙江蒼南鶴頂山風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)嚴(yán)重?fù)p毀，大部分風(fēng)電機(jī)被刮倒，有的葉片折斷、主軸斷裂和變速箱損壞，損失巨大。從資料上顯示，這些風(fēng)電場(chǎng)最大風(fēng)電機(jī)的功率是600KW，而現(xiàn)在研發(fā)的海上風(fēng)電機(jī)達(dá)到了3MW~5MW，因此風(fēng)電機(jī)所受到的風(fēng)載將大幅增加，而且現(xiàn)在風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模是以前的幾十倍，如果遭到臺(tái)風(fēng)破壞后果不堪設(shè)想。
新型抗臺(tái)風(fēng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)具有優(yōu)良的抗臺(tái)風(fēng)性能，采用全新結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。流體傳動(dòng)是一種柔性傳動(dòng)，過(guò)載只是引起流體升高，通過(guò)泄壓閥就可以卸載，完全避免了風(fēng)能的沖擊破壞。采用組合方式減小風(fēng)載，大幅減輕了風(fēng)機(jī)頭部的重量，風(fēng)機(jī)頭部只有葉片、主軸和流體泵，改善了“頭重腳輕”的受力狀態(tài)。壓縮空氣儲(chǔ)能裝置具有恒壓保持功能，當(dāng)超過(guò)儲(chǔ)存容量時(shí)，可以通過(guò)限壓閥進(jìn)行卸壓，保證儲(chǔ)能裝置壓力的穩(wěn)定。因此就是在臺(tái)風(fēng)的作用下，儲(chǔ)能裝置也能帶動(dòng)流體馬達(dá)穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，保證風(fēng)電穩(wěn)定的輸出，保證并網(wǎng)的穩(wěn)定性，保證在臺(tái)風(fēng)狀態(tài)下正常發(fā)電。這個(gè)性能其它風(fēng)電機(jī)是無(wú)法做到的。
第八、安裝方便，發(fā)電性能高，滿(mǎn)足分散式風(fēng)電場(chǎng)的需求
國(guó)家能源局副司長(zhǎng)史立山表示，總結(jié)風(fēng)電發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，未來(lái)我國(guó)將不再一味發(fā)展大型風(fēng)電基地，也鼓勵(lì)分散式開(kāi)發(fā)。在風(fēng)電發(fā)展方向上，過(guò)去提倡建立大基地融入大電網(wǎng)促進(jìn)了風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展，但當(dāng)前更希望在此基礎(chǔ)上，支持資源不太豐富的地區(qū)，例如云南、安徽、湖北、湖南、山東、山西、重慶、貴州、西藏和四川等地，發(fā)展低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)，倡導(dǎo)分散式開(kāi)發(fā)。
這些少風(fēng)地區(qū)多是丘陵、山區(qū)，將大幅增加安裝成本，運(yùn)輸是一個(gè)很大問(wèn)題，面臨的是修路、架橋，現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)的功率達(dá)到了幾MW，每個(gè)機(jī)艙的重量達(dá)到了上百?lài)崳~片的長(zhǎng)度達(dá)到了五、六十米，塔架的高度達(dá)到八十米以上，這些都給運(yùn)輸和安裝增加了非常大的難度；不像內(nèi)蒙古和甘肅都是草原和戈壁，基本不用修路，這些不利條件都給這些地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)增加了難度和成本。還有建立風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的難度也會(huì)加大，丘陵、山區(qū)氣候變化很快，風(fēng)速就會(huì)更不穩(wěn)定，地形對(duì)風(fēng)速的影響也會(huì)變大，不同的區(qū)域會(huì)有不同的風(fēng)速，要提高預(yù)測(cè)的精度，就必須增加測(cè)試點(diǎn)，就會(huì)加大投資成本；如果不增加測(cè)試點(diǎn)預(yù)測(cè)就沒(méi)有精度，預(yù)測(cè)系統(tǒng)將形同虛設(shè)。
總之，在這些低風(fēng)速地區(qū)建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)將面臨很多不利因素，發(fā)電量的降低，投資成本的加大，風(fēng)電場(chǎng)要想收回投資成本將變得遙遙無(wú)期。技術(shù)創(chuàng)新是促進(jìn)大發(fā)展的唯一出路！采用新型流體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)是最佳選擇，新型風(fēng)電機(jī)適應(yīng)風(fēng)速是二三四五級(jí)風(fēng)，完全符合低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)的性能要求，風(fēng)電機(jī)的設(shè)計(jì)風(fēng)速也可以降低到8米/秒~10米/秒，這樣可以使風(fēng)電機(jī)滿(mǎn)負(fù)荷的工作時(shí)間更長(zhǎng)，成倍的增加發(fā)電量，大幅提高風(fēng)電場(chǎng)的效益。新型風(fēng)電機(jī)安裝方便，風(fēng)機(jī)的頭部只有葉片和流體泵組成，葉片可以現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，在丘陵和山區(qū)安裝和運(yùn)輸都非常方便。采用集中儲(chǔ)能發(fā)電，可以大幅降低成本，提高運(yùn)行效率。儲(chǔ)能裝置的配置可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電輸出的人為控制，因此風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的作用就可有可無(wú)，省掉也是完全可行的。
第九、實(shí)現(xiàn)與大型風(fēng)電機(jī)組配套，促進(jìn)風(fēng)電場(chǎng)大發(fā)展
目前我國(guó)大型風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)已形成規(guī)模，有國(guó)家規(guī)劃建設(shè)的八大風(fēng)電基地，還有一些地方建設(shè)的風(fēng)電基地，2011年中國(guó)累計(jì)裝機(jī)容量已達(dá)到6200萬(wàn)千瓦，繼續(xù)成為世界第一。大型風(fēng)電場(chǎng)是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的新能源建設(shè)項(xiàng)目，但現(xiàn)在面臨嚴(yán)重的并網(wǎng)難題，有1/3的風(fēng)電機(jī)無(wú)法并網(wǎng)，還有發(fā)電效率低，建成的風(fēng)電場(chǎng)基本處于虧損運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。這些問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，解決并網(wǎng)難題和消納難題已經(jīng)成為我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)非常緊迫的任務(wù)！
中型儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)與大型風(fēng)電機(jī)的配套使用有利于解決并網(wǎng)難題和消納難題。國(guó)家規(guī)劃建設(shè)的八大風(fēng)電基地每個(gè)裝機(jī)容量都達(dá)到千萬(wàn)千瓦以上，由于風(fēng)能具有間歇性和波動(dòng)性，風(fēng)電的輸出就會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)性，有可能從零升到千萬(wàn)千瓦，也有可能從千萬(wàn)千瓦下降到零。風(fēng)電場(chǎng)輸出風(fēng)電的大幅波動(dòng)必然會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，并網(wǎng)的穩(wěn)定性很難保證，甚至?xí)斐呻娋W(wǎng)癱瘓。因此必須配置調(diào)峰電源，目前火電、抽水蓄能、化學(xué)儲(chǔ)能等調(diào)峰電源的投資都很大，成本很高，無(wú)法大量配置。只有空氣儲(chǔ)能成本最低，適合大量配置。新型風(fēng)電機(jī)配置壓縮空氣儲(chǔ)能裝置，對(duì)保證風(fēng)電場(chǎng)的穩(wěn)定輸出具有顯著的幫助作用，儲(chǔ)能裝置可以起到消峰填谷的作用，可以提高風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的穩(wěn)定性，如果新型風(fēng)電機(jī)得到大量應(yīng)用，儲(chǔ)能裝置達(dá)到一定規(guī)模，完全可以滿(mǎn)足平時(shí)風(fēng)電場(chǎng)的調(diào)峰要求，保證風(fēng)電場(chǎng)輸出風(fēng)電的穩(wěn)定，可以解決現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)難題。
中型儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)的大量應(yīng)用還可以大幅提高風(fēng)電場(chǎng)的效益。大型風(fēng)電機(jī)組適應(yīng)的風(fēng)速是五六七級(jí)大風(fēng)，而新型流體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)組適應(yīng)風(fēng)速是三四五級(jí)風(fēng)。大型風(fēng)電機(jī)組的高度是80～90米，而新型流體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)組中型風(fēng)電機(jī)的高度是30～40米。我們可以在風(fēng)電場(chǎng)的大風(fēng)機(jī)間隙中設(shè)立中型風(fēng)電機(jī)組，大型和中型風(fēng)電機(jī)搭配、高風(fēng)速風(fēng)電機(jī)和低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)搭配實(shí)現(xiàn)了發(fā)電性能和高度上的互補(bǔ)，可以大幅提高風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能的利用效率，中型流體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)可以大幅提高低風(fēng)速的發(fā)電量，可以大幅提高風(fēng)電場(chǎng)的效益?？梢允癸L(fēng)電場(chǎng)從追求裝機(jī)數(shù)量到追求發(fā)電量、追求風(fēng)電場(chǎng)效益的轉(zhuǎn)變。
降低風(fēng)電成本是解決消納問(wèn)題的根本出路。新型儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)的成本只是現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)成本的30%，可以大幅降低投資成本；安裝簡(jiǎn)單方便，可以大幅降低安裝費(fèi)用；基本實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，可以大幅降低維護(hù)費(fèi)用。由于新型儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)速可以降低到8～10米/秒，可以大幅提高低風(fēng)速的發(fā)電量，可以提高發(fā)電量2～3倍。這些優(yōu)勢(shì)完全可以使風(fēng)電的成本小于火電的成本，風(fēng)電的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)就會(huì)凸顯。如果風(fēng)電的成本低，對(duì)于電網(wǎng)公司來(lái)說(shuō)肯定希望吸收更多的風(fēng)電，利用風(fēng)電可以大幅提升電網(wǎng)公司的效益，首先可以從利益上解決并網(wǎng)的不利因素。風(fēng)電的成本低于火電的成本也就解決了消納難題，風(fēng)電的成本低肯定會(huì)得到優(yōu)先應(yīng)用。“近水樓臺(tái)先得月”在風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)地區(qū)肯定會(huì)首先利用風(fēng)電，甚至有可能出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。所以，新型流體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)的開(kāi)發(fā)將促進(jìn)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的大發(fā)展。
新型流體傳動(dòng)儲(chǔ)能風(fēng)電機(jī)解決了并網(wǎng)難題和消納難題，可以大幅降低風(fēng)電場(chǎng)投資成本，可以省掉調(diào)峰電源的配置，可以省掉大量的配套投資，將扭轉(zhuǎn)風(fēng)電場(chǎng)虧損運(yùn)營(yíng)的局面。新型風(fēng)電機(jī)的應(yīng)用可以使風(fēng)電場(chǎng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上以小投資帶來(lái)大收益，帶來(lái)的賺錢(qián)效應(yīng)會(huì)帶動(dòng)新一輪的風(fēng)電投資熱潮，必將推動(dòng)我國(guó)大型風(fēng)電基地建設(shè)的健康快速發(fā)展。
（轉(zhuǎn)載）
