以下是小编精心整理的国内外风电发展现状及风电技术的运用论文（共含6篇），供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。同时，但愿您也能像本文投稿人“在心为志”一样，积极向本站投稿分享好文章。

　　随着社会的发展和进步，社会对能源的需求和依赖也越来越大。为解决日益紧张和恶化的能源危机，改善环境，世界上各个国家都加快了对新能源的开发与研究利用。风力发电技术作为可再生的清洁能源，近年来备受关注、重视与利用，是一种具有很好发展前景的新型发电技术。

　　随着人类社会的发展与工业革命的继续推进发展，世界性的能源危机持续爆发，同时能源需求却源源不断，并且逐年呈上升需求趋势。风能作为一种可再生绿色环保清洁能源，既不消耗矿物质能源，又不会对环境造成污染，其建设周期短、建设规模灵活，具有极好的社会和经济效益。风电作为新能源发展项目，因其资源丰富，绿色环保，可再生，技术成熟，对解决能源危机是一个很好的出路。我国是风力资源最丰富的国家，风能储量世界第一。按照开发利用 60% 的比例，那么风能将满足目前我国的全部用电负荷与需求。

　　自古以来，其实风能很早就被利用，风车抽水、风车磨面等就是很好的例子。风力资源作为一种可再生能源，其潜在能量巨大，全球的风能约为 2. 74 亿兆瓦。其中可利用能源约为 2 百万兆瓦，同比可开发利用的水能总量要大十倍，是通过燃烧不可再生资源获得能量的三倍之多。当前，我国 80% 以上的发电量主要依靠煤电，这样一来，既产生了大量的温室气体，又对大气环境造成了极大的污染和恶化。

　　为了改变因为煤电造成的环境污染，同时有效保护煤这一不可再生的资源，大力发展风电技术就显得尤为重要。发展采用风力发电，不仅低碳环保，还不需要为风力资源投入成本，大自然的风能取之不尽用之不竭，风力发电也不会造成环境辐射或空气污染，利用好了还可带来巨大的经济和社会效益。我们国家风力资源丰富，这为风力发电提供了强有力的保障。所有的这些，都为风力发电成为今后新能源发展的主要方向提供了各种保障和有利条件。

　　（ 一） 国内风力发电现状。近现代以来，我国利用风力发电的历史较国外晚一些。尤其和风能发电发展非常发达的国家如德国、美国、西班牙等国相比较，还存在一定的差距与水平。

　　20 世纪 80 年代起，风力发电发展迅猛，发展初期研制的风机主要为1 kW、10 kW、55 kW、220 kW 等多种小型风力发电机组，后期，在引进国外先进技术与自主创新相结合下，开始研制开发可充电型风电机组，并在海上风电场与内陆风电场得以广泛推广应用，目前有的风机已远销海外。到 年底，我国风机装机容量已达到 6. 05 GW,年发电量占全国总发电量的 0. 8% 左右，比 年同类发电量增加了近10 倍，我国的风力发电量已飞跃至世界第 5 位。仅 年，新增装机容量 2335. 05 万千瓦，同比前一年增长45.1%,累计装机容量1. 1476339 亿千瓦，同比前一年增长 25. 5. %,发展的速度与势头很好很快。风力发电在我国发展非常迅猛，装机容量占有率有了很大的提升。随着国家对新能源的大力推广与研究重视，风力发电将逐渐成为我国能源结构中的重要组成部分。

　　（ 二） 国外风力发电现状。20 世纪 70 年代起，世界范围内发生了严重的能源危机，各国政府通过政策支持和资金补贴，大力鼓励和提倡发展风电业务。风能的开发和利用在欧美等发达国家应用较好，尤其是德国、西班牙、荷兰、丹麦等西欧国家，风电在电网中所占比例显着提升。到了 20 世纪 80 年代末，国际市场继续降低风力发电的成本，一些条件较好的风电场发电的单位成本只有 8 美分/千瓦时，1. 5 美分/千瓦时风电场运行维护成本，成本呈逐渐下降趋势。

　　截至 2007 年底，世界风电总装机容量为 94,112 MW,其中德国 22,247 MW,领先处于世界第一的位置，美国 16,818MW,世界第二，我国风力发电装机容量为 6,050MW,居世界第五位。

　　资料显示，目前全球有 20 个大风力发电场，其中有 13 个位于欧洲，德国、西班牙成为欧洲最大的风力发电国。截至 2007 年末，风力发电在整个电力供应中的比例仅为 0. 5%,但在欧洲一些风电发达国家，其比例达到 10% 以上。从世界能源需求发展及环境保护等角度来说，风力发电将逐渐成为新能源发展的一个新的标杆和方向，这对解决世界能源危机和环境保护来说将提供很好的解决方案。

　　（ 一） 风电场电气系统。随着风电场规模的不断扩大，风电场与电网或电力用户的相互联系越来越紧密。单台风力发电机组的发电能力是有限的，大规模风力发电都是在风电场中实现的，风电场是在一定的地域范围内，将所有风力发电机组、输变电设备、基础建筑设施、管理运行维护人员等有机组合的集合体。

　　风电场电气系统分为 4 个主要部分： 风电机组、集电线路部分、变电站及场用电系统。风电机组除了风力机和发电机以外，还包括变频器和对应的机组升压变压器，目前风力发电机一般输出电压为 0. 69kV,每台风机经过箱式变压器将电压升至 35kV,再通过集电线路的方式将几台风机组变电后的线kV 架空线路或电缆方式输送到风电场升压变电站（ 主变） ; 风电场主变再将集电汇集的电能升高到 110kV,最终通过电缆接入电网系统。

　　（ 二） 风电场的应用与实现。依据贵州省气象局最新的风能资源评价结论，贵州某地 10m 高平均风速可达 5. 0m/s 左右，风功率密度可达 150w/m2,属风能资源可利用区，可建设大中型风力发电场。该地风电场由在建的 I、II 期风电场及规划的 III、IV 期共四个风电场组成，四个风电场共用一座 110kv 的升压站，升压站设在风电场里面。风电场规划总装机容量 192MW,共装机 96 台风机，风电机组的单机容量为 2,000KW.该风电场属于清洁环保型发电企业，待后续 1 期工程建成后，每年可为电网部门提供上网电量约 4. 5 亿千瓦时，每年可为社会节省标准煤 15.6 万吨，减少二氧化碳等温室气体排放量约 37 万吨，节约用水 105.5 万吨。这一风电项目的建成投产，有效地解决了当地能源需求，极大地改善了当地的气候环境，同时为地方经济发展和社会发展起到了积极的应有的贡献。

　　[3]朱永强，张旭。 风电场电气系统[M]. 北京： 机械工业出版社，: 20 ~98

　　[4]熊信银。 发电厂电气部分[M]. 北京： 中国电力出版社，: 23 ~ 50

　　[5]李家坤，朱华杰。 发电厂及变电站电气设备[M]. 武汉： 武汉理工大学出版社，: 45 ~130

　　风能是一种无污染的可再生能源,它取之不尽,用之不竭,分布广泛,属于可再生绿色能源。随着人类对生态环境的要求和能源的需要,风能的开发日益受到重视,风力发电将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。据估计,全世界风能总量约200亿千瓦,相当于全世界总发电量的8倍,是世界总能耗的3倍,比地球上可开发利用的水能总量大10倍,如果风能的1%被利用,则可减少世界3%的能源消耗,风能用于发电可产生世界总电量的8～9%。

　　风力发电技术也在不断成熟,单机容量由500～700KW量级增大到1000～2000量级,现已研制成功单机5000KW的风力机。目前,风力发电发展迅速,全世界风力发电总装机容量达到8300万KW,到,其年新增装机容量可望达到2400万KW,总的风力发电能力将达到1.77×108KW,占世界总电力市场的2%,预计到风力发电能力占世界总电力将达到12%。

　　我国风能资源丰富,储量为32亿千瓦,可开发的装机容量约2.5亿千瓦,居世界首位。新疆达坂城是是中国最早的风电场,中国最大的风电场是位于内蒙古的辉腾锡勒风电场。

　　尽管我国近几年风力发电年增长都在50%左右,但装机容量仅占全国电力装机容量的0.11%,风力发电潜力巨大。

　　风电是重要的可再生能源,尽快建立包括设备制造、技术服务和人才培养在内的风电产业体系,是促进风电持续健康发展的重要条件。为了实现风电的持续健康发展,使风电真正成为能源的重要组成部分,风电的建设必须要与培育和发展风电产业体系相结合,加大政府引导和支持力度,充分发挥市场机制的作用,加快关键技术和大型装备的研究开发,全面提升我国风电产业的技术水平,尽快建立起我国自主研发、设计、制造、运营和管理的产业体系。

　　新闻媒介应大力宣传加快发展风电是经济发展和环境保护的需要,也是电力实施可持续发展战略的需要,电力和经济的发展不能以浪费资源和牺牲环境为代价。当前风电建设处于起步阶段,和其它发电手段相比,装机容量和发电量都很小,但它是未来能源,发展潜力巨大,这就要求我们处理好近期利益和长远利益的关系,局部利益和全局利益的关系,让更多的人了解风电,认识风电,支持风电。

　　风电是重要的能源资源,加快风电发展是实现可持续的重要措施。目前,制约风电发展的重要因素是技术研发和设备制造能力弱,实现风电设备国产化是加快风电发展的重要基础。因此,目前风电的建设必须要与促进其技术研发和设备制造国产化相结合,通过风电的规模化建设,为国内风电设备制造提供发展机遇和需求市场,促进国内风电设备制造业的尽快发展,不能简单地为了扩大风电规模而从国外大规模引进风电设备。目前,我国已在采取将风电投资者与设备制造企业联合投标建设大型风电场的方式,旨在加速促进风电设备制造的国产化。尽快掌握先进机组的制造技术。对于风能发电存在的困难,业内人士普遍认为,主要就是技术和价格的问题。技术方面,目前国内风电设备基本上被进口设备垄断,国际上成为主流机型的兆瓦级机组在我国尚处于研制阶段。发电设备国产化水平低是我国风电产业化阻碍因素之一。比如,大型兆瓦级风机日益成为全球风能技术发展的趋势。国外风电机组目前已普遍达到兆瓦级,美国的主流机组一般为1.5兆瓦,一些欧洲国家则多为1.5-2.5兆瓦,我国国内目前本土化生产的风电设备单机容量仅在600千瓦、750千瓦级上,最大风电机组是1兆瓦,且在机组总体设计技术上落后于发达国家。

　　目前来看,技术是我国发展风力发电产业绕不过的一个坎。另外,价格过高也是风能发电的问题之一,设备依靠进口,固定资产投资比重过大,不能集中大规模开发等等,种种因素导致了风电成本居高不下。近期发展风电的目的,不应该仅仅着眼于节约能源资源和保护环境,同时还应该培育风电设备制造产业,尽快掌握先进机组的制造技术,带动我国制造业同步发展。

　　上网电价由政府部门按照发电成本加还本付息、合理利润的原则确定,给风电项目的投资者一定的效益保障和足够的吸引力,保护风电开发商和经营者的合法权益。同时在风电场项目立项上给予政策上的支持,简化审批程序,缩短立项周期。电网企业应按政府规定的价格,全额收购风电机组所发的全部电量,并分担风电项目送出工程的建设费用。

　　在税收上鼓励和帮助风电生产经营企业发展壮大。首先要制定对风电企业所得税的减免政策;还可考虑开征非清洁燃料使用税,用以补贴不使用常规燃料的风电企业;也可考虑给予风电企业风机进口关税的减免政策,以吸引更多投资者参与风电项目的开发建设。

　　目前,制约我国风电发展的另一重要因素是缺乏风电技术人才,风能资源评价、风电场设计、并网及运行管理等产业服务体系不健全,风电场建设的技术仍主要依靠国外提供。因此,加快风电人才培养,健全风电产业服务体系,在有条件的大学设立风电专业。培养风电技术人才。要认真研究整合现有资源,尽快建立风能资源评价和设计研究机构、风电并网技术研究机构,加强风能资源评价、风电场设计和风电并网技术的研究和技术服务能力,尽快建立健全风电产业服务体系,为今后风电的大规模发展创造条件。

　　每千瓦风电装机容量的成本为8000-10000元,相对与造价约4000元/千瓦的煤炭、石油等常规能源电厂相比,一次性投资大约高出1倍,但相比水电和火电,风能的后期维护、管理费用极低,而且收入十分稳定,一旦建成,风电场就是一台源源不断的提款机。

　　从全球来看,风电成本也呈现出持续下降的趋势。由于技术进步和规模效应,每千瓦时风电的成本已经由20世纪80年代的20美分下降到21世纪初的5美分左右。预计到,风电成本还可下降30%,从而接近火电成本。位于山东省东部沿海的荣成风电项目目前运行状况良好,经济效益明显,其上网电价为0.839元/千瓦时(含税),显然风电的投资利润相当可观。

　　在风电施工建设中，工程的施工重点和工作量主要反映在风机的安装作业上，一般情况下，履带式起重机充当了吊装设备主角，汽车起重机则充当配角，主要任务是完成机舱、塔筒和叶轮等三大部件的安装。下面是专业从事风电安装的施工企业工程师，根据多年施工经验撰写的文章，以供相关读者参考。

　　近年来，国家对以风力发电为主的新能源示范工程作了专项安排，国内风力发电的规模如雨后春笋的迅速发展起来。目前在江苏、吉林、辽宁、广东、内蒙、新疆、宁夏等地已有多个装机容量为100MW及以上的风电场已建或在建。我公司从开始进入风电场安装市场，目前已经完成了十几个风电场的建筑安装工程，并积累了一定的安装和管理经验，下面就风电场风机安装过程谈谈技术及管理方面的经验，希望能与同行相互交流。

　　风机设备主要由底座、塔筒、机舱、轮毂、叶片、箱式变压器、及电气等部分组成。各种机型设备的重量不同，塔筒的高度不同，而塔筒的高度一般是随风力高度分布情况而确定。

　　目前国内风电场施工及设备存放场地主要有两种类型，一种是在现场设立临时存放场地，风机设备到货后集中存放在临时仓库，安装时再二次运输到吊装点。另一种是直接将风机设备运输到吊装现场存放不再二次运输。为了节约运输的成本，越来越多的风电场采用风机设备一次到位的方式。但这样也加大了对安装场地的要求，每个安装场地必须可以存放一台套风机的全部设备，并能让大型吊机和辅助吊机有吊装设备的位置。因此在设备到达现场前须要对进行场地策划，让场地符合风机设备安装的要求。

　　吊装时主力吊车的选用主要受到地理环境、场内道路状况、设备参数（机舱尺寸、重量、塔筒高度）等因素影响。随着风机单机容量的日趋增大，对吊装机械要求也越大。在场地和道路宽敞的情况下，一般使用履带吊进行吊装。但如果施工现场道路较窄，应首先考虑使用轮胎式起重机。因为使用履带吊进行吊装，如果道路狭窄，从一台风机到另一台风机间需要不断拆卸和重新安装履带吊，这样既拖延了工期，也加大了成本。目前国内安装的风机主要以1500kW机型为主，如江苏如东、江苏东台，吉林通榆、辽宁阜新、内蒙古呼伦贝尔等风电场。从目前国内1500kW风机设备安装的情况，一般要选用400t以上的大型履带吊或500t以上的轮胎吊来满足吊装要求。

　　下面以华能吉林通榆风电场举例说明：华能吉林通榆风电场一期工程为100MW风电场，单机容量为1500kW，共67台。根据现场环境和设备的技术参数，则确定现场安装平台为50×50m2，地压为15t/m2，共存放3节塔筒、1个机舱、3个叶片、1个轮毂等一台套风机设备，并满足一台450t履带吊和一台辅助吊机吊装设备的站位要求。

　　根据设备参数和现场的环境因素，经过计算，我们确定CC2500/450t履带吊为主力吊机，根据机舱就位的最高高度（约72m），再确定吊臂的长度为96m，这样可以保证在叶轮吊装时，将叶轮的法兰口正对机舱就位而机舱不会碰杆（吊机吊臂），从而避免了吊机移位或机舱偏航等复杂作业。

　　风电场设备卸车主要是指塔筒、机舱等大件设备的卸车。机舱是风机最重要的部件，也是最重的设备。根据设备的技术参数以及现场机械的实际情况，可以采用单机卸车或双机卸车。如内蒙古呼伦贝尔风电场塔筒最重40t，机舱54t，因而采用双机（一台65t汽车吊和一台50t汽车吊）卸车。塔筒用专用的吊装工具卸车。机舱则用吊装梁和双机进行卸车。

　　风机设备吊装主要指塔筒机舱、叶轮等大件设备吊装，其中最重要的环节是吊装机舱和叶轮（轮毂和叶片的组合体）。机舱最重则吊机受力也最大；叶片的受风面积最大，因此对风速要求严格，一般要求风速不大于8m/s.为了考虑叶片吊装的方便和容易操作，机舱吊装时吊机的位置既要考虑满足机舱的要求也要满足叶轮的吊装要求。我们一般要求主力吊机吊臂正对机舱的法兰（连接轮毂的法兰），这样对叶轮吊装就位方便得多，不需要移动吊机来调整位置（也不需要进行偏航来调整机舱的位置），而是吊机一次到位。如果侧面吊装机舱则还需要移动吊车的位置或进行偏航才能满足叶轮的吊装，根据风机设备吊装情况分析，选择大型主力吊机一般是机舱就位的标高（机舱顶部的高度）加上20m左右，就是主力吊机吊臂所需要的长度。

　　叶轮吊装时，要求随时注意风速的变化，上面2个叶片溜绳按技术要求绑扎。每条溜绳需要5～6人，配合指挥人员进行松紧调整。叶轮与机舱对接时，需要2～4根尺寸适当的定位销进行定位，然后再慢慢松钩对接。

　　塔筒吊装时，每节连接螺栓力矩达到《安装手册》上技术要求时才能松下吊机，进行下一步吊装工作。

　　根据风机塔筒的特点，在安装时除了按吊装安全规程进行作业，还应注意以下几点：

　　①塔筒起吊前，检查设备内所有的电缆，并进行必要加固措施，确保在PG电子 PG平台吊装过程中电缆不被损坏。

　　③吊装底节和中节塔筒时，把临时安全绳固定在塔筒顶端，确保作业人员上下塔筒的安全，吊装上段塔筒后，把永久的安全绳安装好。

　　④塔筒对接时，由起重指挥站在地面通过对讲机与塔筒平台上人员联系，并指挥吊机动作；当机舱到达塔筒上方和叶轮与机舱对接时，吊装作业指挥权由地面起重指挥移交给塔筒平台上起重指挥，由其通过对讲机指挥吊机动作。

　　由于风电场存在安装时间较短，长期风力大等特点，因此进行风电工程项目施工也有流动性大、工期短、长时间在大风环境下作业、不同风电场条件差异大、施工条件恶劣等特点。由于工期短，因此办公和住宿点一般采用临时搭建简易房或租用当地的民房来解决，这给现场施工管理带来一定的困难。因此主要管理人员应提前进入施工现场，收集现场施工资料和周围环境、自然环境资料，然后根据施工特点提前采取相应有效的措施，充分利用当地的资源，以确保施工正常有序进行。

　　风电场存在长时间必须在较大风力情况下作业的特点。因此无论是作业期间或大型吊车停驻时，必须考虑到可能有最大的风速情况。若风的条件大于停车的限制值，必须及时把吊杆降低到地面上。如果场地条件允许，应该朝着迎风方向降低吊杆系统。必须及时考虑风力和风向的变化，每天预先收集信息。以便及时做好防范工作，吊车臂杆趴下后应用防风锚做好固定。

　　履带吊转移时，速度一般不宜超过500m/h（由于吊臂长，吊机容易发生意外而侧翻），转移前用推土机把行车路线推平。转移时由履带吊司机长负责指挥，履带吊前方、左右履带设专人监护，保证前后履带角度不超过3度，左右履带夹角不超过2度。当地压不够时须铺设路基板，夜间转移时要配备照明设施。

　　施工过程中，随时观察天气状况，及时将强风预报通知履带吊机长。吊车司机接到强风预告应马上停止作业，将吊钩升到最高位置，然后趴杆将臂杆头部触地或将臂杆放置于铁板凳上，关闭发动机，锁好操作室，人员撤离。

　　我国自1986年建立第一个风电场以来，风电产业在我国得到空前发展。截至12月，风电累计核准容量13765万千瓦，累计并网容量7716万千瓦，继续保持世界风电装机量第一。随着风电产业的快速发展，对人才的需求也快速增长，同时，人才培养体系的结构问题也日益凸显，对风电人才的培养质量和人才培养体系的建设提出了更高要求。

　　我国可利用的风资源储量丰富，陆上风资源主要分布于东北、华北、西北等“三北”地区，包括东北三省和内蒙古、甘肃、青海、西藏、新疆、河北等广大地区。我国有绵长的海岸线，海上可利用的风资源储量也相当可观。丰富的陆上及海上风能资源，为我国风能的规模性开发及长远利用提供了广阔的空间。

　　风电行业产业链较长，对人才的需求是多层次、全方位的。目前主要集中于风资源的测量与评估，风电场设计规划，风电机组设计制造，风电场的施工与维护等相关专业技术领域与管理环节。风电产业的人才要求具有知识面宽，综合素质高的特点，应具备以下基本特征。

　　风电机组的设计制造，风电场的设计施工、运行与维护等，是集空气动力、机械设计、机械制造、发电技术、自动控制和高可靠性优化设计为一体的综合创新性技术工作。风电人才应了解和掌握必要的多学科专业知识，风电领域的工作具有很强的实践性，需要在现场实际工作中不断积累经验。

　　风能具有间歇性、波动性的特点，因此，风力发电存在并网控制的难题，需要很好地加以解决。随着风力发电机单机容量的不断提高，大型机组稳定运行控制技术以及风力机叶片、轮毂、齿轮箱、塔筒等关键零部件的生产制造、寿命和安全性等诸多技术难题也需要不断地解决。解决这些难题离不开创新，创新是动力，没有创新就没有发展。培养一大批具有创新意识、创新能力的创新型人才是风电人才需求的重点。

　　近年来，我国风电产业发展迅速，但由于起步晚，相关自主知识产权和核心技术非常缺乏。丹麦、德国、美国等国家的风电产业发展时间长，在国际上处于技术领先地位。以Vestas、Gamesa、GE等公司为代表的的风电装备企业技术水平较高，要很好地同它们进行技术交流。需要风电人才掌握必要的外语知识，同时还应了解相关国家的人文、社会及文化。同时，随着国内风电技术的进步，国内风电企业也需要积极开拓国际市场，需要风电人才具备良好的国际交流与沟通能力。

　　良好的心理、身体素质和吃苦耐劳精神除上述要求外，风电人才还应具备良好的心理品质和身体素质。几乎所有的风电场都远离都市，环境较为艰苦。风电场专业技术人员还要能够在多种气象条件下，上到几十米、百米高的塔架上进行高空作业，对风电从业人员的心理素质和身体素质要求较高，如果不具备强健的体魄、良好的心理素质以及吃苦耐劳精神是很难胜任的。

　　我国风电人才的培养始于20世纪80年代，起步较晚，当时的人才培养规模较小，主要是满足少量风电研究机构的用人需求。近年来，我国风电事业以超常规的速度快速发展，装机规模及单机容量不断提高，风电产业面临巨大人才缺口。目前，我国风电专业人才培养主要通过高校培养和在职培训两种渠道进行。

　　(1)研究生培养。我国风电领域研究生的培养始于20世纪80年代，早于本科和职业教育，主要为相关风电研究机构培养高级研究开发人才。较早进行研究生培养的高校主要有沈阳工业大学、南京航空航天大学、华北电力大学、西北工业大学等工科院校。毕业论文以实际的技术需求为导向，指导教师多为相关学科教师兼任，没有独立的风电专业，培养模式较为灵活。早期的风电专业研究生培养具有规模小、选题灵活、目标单一的特点。

　　(2)本科生培养。开始，华北电力大学率先创办了我国第一个风能与动力工程本科专业，学科性质为工科，学制4年。此后，教育部又相继批准河海大学、长沙理工大学、兰州理工大学、内蒙古工业大学、东北电力大学等少数有条件的高等院校开办“风能与动力工程”本科专业。风电专业本科教育逐渐呈现规模化、系统化的趋势。随着人才培养方案的不断完善，人才培养质量的不断提高，本科教育将逐渐发展成为风电专业人才培养的一个主要途径。

　　(3)高等职业教育。针对风电行业的特点及地方经济发展的人才需求，风电技术应用型专业人才培养，也逐渐成为高等职业教育的一个重要方向，成为风电专业应用型人才培养的重要组成部分。高职院校担负着培养具备风力发电设备的安装、调试、检测、运行与维护等基本能力的技能型人才的重任，培养的人才面向风电行业基层工作岗位。截至目前，全国一批高职院校陆续开设了风电专业，开始风电应用型人才的培养，为风电企业的快速发展提供了必要的专业技能型人才队伍保障。

　　风电企业参与的在职培训也是人才培养的重要补充。由于风电产业发展迅速，一些风电企业的专业人才是由原来的火电、水电等其他电力行业转行而来，他们有电力行业的工作经历，工作经验丰富，但缺少风电专业的相关知识，对他们进行在职培训，也是缓解风电人才紧缺的一个有效途径。另外，新入职的年轻专业人才也要必须经过必需的岗前培训。在职培训主要有以下几种形式：一是风电企业与高校联合，利用高校的良好教育资源，为风电企业人才进行在职培训。二是企业的自主培训。华锐、金风等风电设备制造企业借助自身完善的研发体系，积极开展风电高级研发人才的培训。国电、华能、大唐等风电开发企业，对内部员工也开展了风电基础知识和基本技能的培训。三是风电企业与发达国家共同培训。金风科技、龙源电力集团与德国等风电发达国家合作，开展风电人才的培训。在为本企业的发展提供人才支持的同时还承担外单位风电人才的培训业务。

　　近年来，虽然风电人才的培养取得了长足的进步，但还远没有形成与我国风电产业发展相适应的人才培养体系。主要反映在人才培养的数量问题、质量问题以及人才培养体系的结构问题。

　　按照我国风电产业的发展速度及规划，到我国将实现风电装机达到2亿千瓦的目标。对比德国风电人才需求状况，按37人/万·千瓦从业人员标准，届时我国风电行业将需要约54万从业者，其中的40%、约21.6万人为高端技术人才。虽然近年来相关高校的专业数量和招生规模不断增加，但仍难以形成对风电行业人才需求的有效供给，加之实际工作中人才队伍的流失，远远满足不了风电产业的发展对人才的需求。规模和数量问题在未来一个相当长的时期内，仍是制约我国风电产业发展的主要问题之一。

　　风电企业对风电人才的综合素质能力要求较高。由于目前风电企业和高校之间存在一定程度的信息不对称，高校的专业设置、课程安排以及人才培养模式等方面都有待于与企业的进一步对接。由于忽视了风电企业对人才的知识、能力等的特殊要求，导致高校培养的风电人才与企业的实际需求脱节，难以满足企业用人的实际需求，突出表现为动手能力差，解决实际问题的能力弱，创新能力不强等方面。

　　结构问题主要体现在人才培养的层次和知识结构两个方面。随着近年来风电人才培养体系的不断建设，目前，我国初步形成了以本科生教育为基础，研究生、专科生为补充的人才培养模式，缓解了当前我国风电产业发展的人才短缺的问题。但从风电事业发展对人才的长远需求来看，人才培养体系的建设仍然是任重道远。一方面应继续加强本科生培养，保证培养的质量和数量，同时也要兼顾研究生和专科生的培养。做到“抓好中间带好两头”，逐步形成一个结构合理、层次分明，既能考虑当前、又可兼顾风电事业长远发展的人才培养体系。

　　为保证风电事业在我国的健康持续发展，针对风电人才培养中出现的规模问题和结构问题，重点应采取以下调整措施，逐步规范并加以解决。

　　本科生教育是风电人才培养的基础，是人才培养体系中占据主体地位，需不断加强和完善的部分。目前应解决的主要问题是处理好本科生培养的“数量”和“质量”的问题。“数量”问题是指要合理地控制人才培养的规模。鼓励有条件的学校在保证人才培养质量的前提条件下，适当地扩大人才培养规模，增加数量。“质量”问题是针对目前人才培养的质量仍与现实企业需求之间存在较大差异的实际，如人才的动手能力弱，创新能力不强等问题，采取有效措施，有针对性地在人才培养过程中给予加强，提高培养质量。总之，本科人才培养是风电人才培养的主体，只能加强，不能削弱。同时，研究生培养和专科生教育也是风电人才培养不可忽视的两个重要方面，不能偏废。研究生教育应体现“少而精”，主要工作是不断提高人才培养的质量。职业教育则更多地体现在整个应用型人才的有效供给，为风电事业的发展提供更广大的基础应用型人才的保障。这样做才能保证风电事业的发展后劲，为风电事业健康持续发展提供多层次的人才队伍支撑。

　　风能与动力工程专业作为工科专业，动手实践能力强是风电人才的基本特征，需要良好的实验教学环境和实践教学基地与之配套。高校拥有良好的教书育人环境，但是实践教学基地相对缺乏，影响到风电人才的培养质量。应进一步加强高校和企业的沟通和协调，利用好高校和企业的各自资源优势，建设和强化建设一批校企联合的生产教学实训基地。我国众多的发电企业对于教学实训基地的建设提供了充分的可能。强化实践动手能力，是目前我们在人才培养体系的建设过程中一项十分紧迫的工作。今后，在人才培养方案的制定中，也还需要科学定位，系统规划，进一步明确人才培养目标，不断完善人才培养体系的建设，使培养出来的学生能更好地服务于企业的发展。

　　风电产业的未来发展，离不开高素质人才培养体系的建设。目前，虽然在我国已经初步建成了风电人才培养体系，但仍处于起步、探索阶段，还没有形成完整、合理的人才培养体系，需要政府部门、教育机构以及风电企业相互协作，发挥各方的积极性和资源优势，为风电人才培养共同努力。人才培养是长期而艰苦的事业，需要不断探索和创新人才培养模式，只有这样，才能为风电事业在我国的健康持续发展提供充足的人才保障。

　　风电产业的迅速发展，逐渐改变了人们的生活方式，合理的电价政策和补偿机制使电力的使用率大大提高，众所周知，电的利用率是所有资源中所占最高的，同时风电也是最环保的能源，不像不可再生资源煤炭的燃烧发电一样，会产生大量污染环境的气体，而且燃烧煤炭的量与所产电量相差甚多，其转化率较低，而且风电产业的发展经济适用、应时应景，与环保理念相呼应，所以说风电产业的发展是社会发展的必然要求。

　　根据我国的基本国情，不难发现，作为一个工业大国，我国对资源的消耗量向来都是最大的，这就逐渐与环境形成了一种恶性循环，国家发展要燃煤，燃煤污染环境，污染环境又需要整治，然后就会拖慢社会经济的发展速度，而且煤炭又属于不可再生资源。这样的循环只能利用对环境污染较小的能源才能被打破，所以，发展新兴产业能源代替煤炭发电是国家发展的必然要求，所以国家必须加大对新兴产业开发的研究力度。结合我国的实际情况和自然条件观察，风力发电是最好的选择，既能减少风能对环境的影响又能产生大量的电能，同时不像太阳能发电一样，都会有或多或少的限制条件，比如只有在阳光的时候才可以发电。所以，我国新兴的风电产业符合基本国情，顺应了国家发展的潮流，只有大力发展风力发电，才能推动风电产业的快速发展。

　　我国有着充足的风力资源， 地图上的东北、陕北和西北地区被统称为“三北”，是我国实施风力发电的主要地区，而且风力资源作为一种可再生的清洁能源，除此之外，风能还有巨大的能量，有广阔的应用前景。正因为我国有着如此充足的风力资源，所以目前风能在我国已经成为了第三大产电能源，并且已经超越了核能。所以围绕着风能这一新能源的快速发展和充分利用问题，国家加大了对风电产业的技术投入，为风电产业的快速发展提供了有利条件。正是科学技术的大量投入，才使风电产业对风能的高效利用提供了科技条件。另外由于风能的转化率相当高，所以国家才大力支持风电产业的发展，各个行业对电能的利用也是高效的，而且作为环保的清洁能源，它的使用率逐渐增加，也就推动了风电产业的快速发展，总的来说就是风电产业的高转化率和风能的高效利用率，二者共同推动了风电产业的快速发展。

　　国家为了推动发电企业的快速发展，颁布了合理的电价政策。在合理的电价政策下，风电产业开始发展起来，因为合理的电价政策也是对电力企业的一种经济投入，同时保证了风电产业的合理收入，能更好地投入到企业未来的发展中去，使之成为风电产业稳定发展的前提条件。国家的各行各业都是相互联系着的，任何一方不平衡，都会影响到市场的稳定，当然不是电价越低越好，还要考虑到我国的.经济政策，既要保证国家的经济稳定快速发展，又要尽量降低电价，保证风电产业的稳定发展，同时起到促进合理利用和节约能源的作用，所以合理的电价政策不管是对国家的经济增长还是风电产业的发展，都具有很重要的意义。风电产业的电价政策对于其他新能源企业来说也是公平的，因为风电产业发展的同时，其他产业同样也需要发展，只有将电价调整至公平合理的位置，才能保证各种新能源能够合理地快速发展，要站在公平合理的角度看问题，才能在共同发展的同时为国家的发展做出贡献。所以，合理的电价政策补偿了风电产业的成本，获得合理的收益，秉承公平的原则，共同支持我国的电力建设。

　　总之，我国风电产业的快速发展是由多重因素共同决定的结果，必须各方面的条件都同时具备。又因为我国有着辽阔的地域，地形复杂，人口分布不均，所以我国的电网结构复杂，而风电产业的快速发展并不是简简单单的因素就可以决定，它直接牵动着国家的经济命脉，所以，国家目前在不断地加大对我国电力企业的技术支持和经济投入。风电产业顺应国家的发展潮流，支持经济适用能源的开发和利用，不断加大在风能高效利用方面的科技投入，为风电产业提供了快速发展的技术条件，而国家出台的合理的电价政策，则成为了风电产业快速发展的推动剂，既稳定了经济快速发展的速度，又推动了我国风电产业的快速发展。

　　摘要:风电叶片前缘为胶接结构，胶接质量的优劣直接影响到叶片的使用寿命。应用超声脉冲回波法对风电叶片前缘胶接结构进行检测，并通过CIVA仿真分析了探头频率对胶接结构超声检测结果的影响。试验采用设计的超声波双晶探头对风电叶片前缘试块进行了检测。分析结果表明，超声波双晶探头能够接收到明显的胶接区域缺陷回波，可以方便地实现风电叶片前缘胶接结构的检测。

　　风能作为一种快速发展的可再生清洁能源，其开发利用越来越受到世界各国的重视。截止2014年底，全球风电累计装机容量达到371GW［1］。风电叶片是风力发电机的基础和关键部件之一，其价值约占装机总成本的20%，其合理的设计、可靠的质量是决定风电机组性能好坏的关键因素［2］。风电叶片一般由纤维增强复合材料制造，来提高其比强度、比模量和抗疲劳性能。受制造工艺、成型工艺及粘接工艺的影响，风电叶片难免会出现分层、裂纹、脱粘等结构缺陷。如果这些缺陷不能够在叶片出厂前及时检测及修复，在风电叶片服役过程中将会导致结构损伤的产生、累计及扩展，最终导致叶片的失效。因此，风电叶片结构质量的控制是保证叶片性能的关键［3］。

　　风电叶片的制造一般采用半成型合模技术，即压力侧与吸力侧分别成型，并通过结构胶进行粘接［4］。如图1所示为风电叶片截面图，图中压力侧与吸力侧的前后缘、大梁与腹板均用粘接工艺进行连接。根据目前大部分风场运行风电叶片事故分析，叶片粘接开裂问题最多，因此粘接质量是影响叶片质量的重要因素。风电叶片在生产制造过程中会产生脱粘、缺胶、分层和夹杂等典型缺陷。脱粘缺陷主要是指叶片前后缘、大梁与腹板未被粘上的区域。缺胶缺陷主要是由于粘接剂用量不足造成的；分层缺陷是层板中不同层之间存在的局部的明显分离；夹杂缺陷的产生主要是由于加工过程中的异物混入［6］。风电叶片的前缘为胶接结构，并且胶接过程为盲粘，将会不可避免地出现脱粘或缺胶等缺陷。目前，风电叶片前缘的检测存在的主要困难有:多层结构；厚度范围变化大；由各向异性的复合材料构成；外形为弧面，一般的平面复合材料检测无法适用［7］。实际中，叶片前缘粘接位置有脱粘、粘结力不足等问题。常规的例行检测一般是采用目视法和敲击法，这两种方法要求检测人员具有丰富的经验，准确性难以控制［8］。针对风电叶片前缘的结构特性，本文提出采用超声脉冲反射法来检测其胶接缺陷。

　　超声脉冲反射法是由超声波探头发射脉冲到工件内部，通过分析探头接收的反射波信号对缺陷进行识别、定位的。图2是超声脉冲反射法的基本原理图，超声波换能器向工件发射脉冲，当脉冲遇到缺陷界面时会发生反射，在始脉冲与底波之间出现缺陷回波。然后通过完好位置与缺陷位置接收反射回波的时间与幅值对比，来进行缺陷的判断与识别［9］。针对复合材料超声散射造成的界面波及杂波较多、衰减严重的问题，本文拟采用双晶纵波直探头来进行风电叶片的检测。双晶探头由两个压电晶片并排安装在声延迟块上并用隔声板隔开，从而发射脉冲未能进入放大器，克服了阻塞现象，使盲区大大减小。其一发一收的结构特点，消除了发射压电晶片与延迟块之间的反射杂波，提高了信噪比。双晶探头能较好地应用于像奥氏体不锈钢和复合材料等强衰减材料的超声检测［10，11］。双晶纵波直探头结构如图3所示。从图3可以看出，双晶探头在工件中声束交叉形成ABCD菱形区，其交叉覆盖的区域即为双晶探头的探伤区，在菱形区域内双晶探头具有较高的检测灵敏度。根据不同探测深度的要求可选择不同入射角α，工件中有效探测区域中心到检测表面的距离F可用下面公式表示:F=L－HtanαtanarcsinCL2sinαCL1()[](1)式中，L为晶片中心到楔块底面的高度；H为晶片中心到隔声层的距离；α为入射角；CL1和CL2分别为有机玻璃声速和被测工件纵波声速［12］。

　　在进行实际检测之前，先采用CIVA软件进行仿真模拟验证超声检测方法在该材料中的可行性。CIVA是法国原子能委员会开发的无损检测NDT专业仿真软件，主要包括超声、涡流和射线三个模块，对于超声波探头的设计和检测工艺的制定具有很好的指导作用［13］。在超声模块中，通过铅笔模型法来计算声束的传播，并通过基尔霍夫定律和几何衍射理论来近似计算缺陷响应［14］。风电叶片前缘为三层结构:上下两层复合材料通过中间结构胶粘接在一起。叶片前缘厚度约为18mm，其中胶层厚度约为10mm。在叶片前缘上设计平底孔来模拟脱粘缺陷。CIVA仿线D仿线所示。超声频率高时，波长短，声束指向性好，扩散角小，能量集中，发现缺陷能力强，分辨力高，定位准确。但高频率超声波在材料中衰减大，穿透能力差［15］。使用仿线MHz的双晶探头进行测试。采用不同频率的探头分别对同一缺陷进行扫查，扫查得到图5，结果表明，不同频率的探头采用垂直线性扫查叶片前缘弧面都能检测到缺陷。图5对比了不同频率下双晶探头的回波幅值和回波宽度，可以看出，频率越高，衰减越严重，检测灵敏度下降，但频率太低，分辨力又较差。因此，本研究选用1MHz的双晶纵波直探头。

　　试验试块为风电叶片前缘截取的一部分，在需要检测的部位加工出一定尺寸的圆形平底盲孔来模拟脱粘缺陷。试块如图4(b)所示。试块为三层结构，上下两层复合材料通过结构胶粘接成一体，三层厚度分别约为3.2mm、10.0mm、5.0mm。在试块上层玻璃纤维复合材料底部挖一个直径为10mm的平底盲孔，在第二层胶层的底部加工同样尺寸的平底盲孔作为脱粘缺陷。采用超声波检测仪、示波器以及设计的双晶直探头在叶片前缘试块上进行试验。试验结果如图6所示，纵坐标表示回波幅值，用mV表示。横坐标为传播时间，用μs表示。图6中的三幅波形图都是在同一检测条件下测得的。图6(a)为无缺陷时的回波；图6(b)为第一层与第二层层间脱粘缺陷回波；图6(c)为第二层与第三层层间脱粘缺陷回波。由图6可知，叶片一、二层间的脱粘，回波明显，幅值达到139mV，是无缺陷回波时的2倍，见图6(b)；叶片二、三层间脱粘时，二、三层间回波较为明显，幅值达到119mV，是无缺陷回波的2.05倍，见图6(c)所示。通过对比完好界面与界面脱粘的超声检测图像得到波高差，即可判断复合材料是否存在脱粘缺陷。当叶片层间界面脱粘缺陷回波高于界面良好时的回波的2倍时，则可认为该层间存在脱粘缺陷.

　　本文采用的超声检测方法能够有效地检测出风电叶片前缘胶接结构缺陷，同时制作了试块方便检测的校准和验证。CIVA仿真软件能够预测叶片中的超声响应及频率特性，显示了超声仿真软件在检测几何形状复杂的工件时的重要性。频率为1MHz的双晶纵波直探头在叶片检测方面表现出较好的效果，在完好位置与缺陷位置上有明显的区分信号。检测结果表明，窄脉冲高分辨率的双晶探头获得的缺陷回波明显，可以完成叶片前缘胶接结构的检测。

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