目前，国内陆地风电行业发展较快，风机技术已趋于成熟，机型基本已经系列化和标准化。海上风资源明显优于陆地。根据中国气象局风能资源详查结果，我国近海可开发的风电装机容量约2亿千瓦。海上风能湍流强度小、风切变小、不占用有限的土地资源等优势。国家出台了不少规划、政策，鼓励发展海上风力发电事业。海上风电快速发展已成必然趋势。

海上风机技术大多是陆机转化来的。现在还没有明确的海上技术标准和规范。在适应海上工况方面，风机技术虽有所进步，但有些技术还不够完善，存在一些问题。海上风机机型的合理选择、有效的防腐蚀技术、海上风电场并网技术问题较突出。

一、海上风机机型的合理选择

陆地成熟机型分为三类：直驱风机、半直驱风机、双馈风机，三种技术各有优缺点，最大区别是齿轮箱。哪种风机更适合海上？降低运营成本，降低故障率，提高发电效率，安全可靠，这些问题直接关系到风机的选型，目前还没有翔实可靠的实验技术和运营数据来分析、解决这个问题，只能在直观上粗略的判断。

（一）直驱和半直驱风机的主传动链没有齿轮箱，发电机采用永磁技术，发电机由叶轮直接驱动多级转子发电。优点是：结构紧凑，机械故障率低，机械和电能损耗小，后期维护成本低，对电网依赖性小。缺点是：永磁技术还不是很成熟，材料成本高，发电机制造工艺要求高，体积大，变流器容量需要与发电机容量相当，成本高。

（二）双馈风机主传动链有齿轮箱，叶轮将风能转变为动能传递到主传动链，经过齿轮箱增速传递到异步发电机转为电能，最后通过发电机的定子和转子降电能馈入电网。优点是：双馈风机技术成熟，发电机结构简单，主机成本较低；缺点：整机结构尺寸大，重量大，励磁要由电网提供，对电网有依赖性，齿轮箱后期维护工作量和成本较高。

由于国内陆上双馈机型多，技术成熟，移植到海上相对容易，所以，海上风场安装较多的也是双馈型风电机组。但从长远来看，很可能直驱机型将来会占主流。

二、有效的防腐蚀技术

海上气候环境对风机运行非常不利，主要是海水和潮湿的盐雾气候，会腐蚀机械和电气设备，缩短他们的使用寿命，从而增加后期的运营维护成本。所以海上风机的防腐蚀技术就成了重点。一般来讲主要从两个方面来解决，一是增强机械和电气设备的抗腐蚀能力，二是降低潮湿的盐雾气体对设备的侵害。主要有物理防腐、化学防腐、电化学防腐三种方法来处理。

（一）增强海上风机的抗腐蚀能力分两个部分解决：

与海水接触的基础、机械部件的防腐：风机基础为钢筋混凝土结构，钢筋长期受到海水的浸泡会腐蚀。风机塔架为钢铁结构，长期受到潮湿的盐雾空气侵袭和浪花飞溅冲刷会腐蚀。这些腐蚀都会降低他们的支撑强度、稳固性和使用寿命，给风机运行带来安全隐患，增加营运成本。解决这个问题主要是采用物理和电化学方法。如采用较好的涂装防腐工艺处理：结构处理→表面处理→预涂→喷涂环氧富锌底漆→喷涂环氧中间漆→喷涂面漆，阻隔海水和腐蚀气体与设备的直接接触，来达到防腐的目的；另一种是将化学活性强的锌块与机械部件直接固定在一起，在有腐蚀发生化学反应发生时，以牺牲锌块为代价，达到保护机械设备的目的。

机舱机械和电气设备的防腐：机械设备也是采用较好的涂装工艺处理，达到防腐的目的。电气设备一是加强配电柜体、电气设备的涂装、增加箱体密闭性来达到隔离防腐的目的，二是对电路板等电气零部件的表面进行特殊的喷涂处理，来达到隔离防腐的目的。

（二）降低潮湿盐雾气体对设备的侵害：主要是通过减小机舱和塔架内部腐蚀气体浓度，来达到防腐的目的。在众多技术中，采用“空气过滤+舱体密闭+正压”技术方式的，相对来讲防腐效果比较好。空气过滤就是舱体只有一个空气入口通道，在通道处加一个除湿除盐雾装置来净化空气，此装置可自动清理并能重复利用。舱体密闭就是增强舱体与外界接触处的密封性，尽量减少与外界空气流通。所谓正压就是增加舱体内洁净空气的压力，使之始终高于外界气压，阻止外界空气进入舱内腐蚀设备。

这些技术的方式方法在一定程度上能达到防腐的目的，但不能杜绝海上风机的腐蚀，从根本上讲，有赖于防腐材料的技术突破和处理工艺的技术提高。

三、风机并网技术

与陆上风机一样，海上风机发出的电能需要通过海底电缆并入就近的陆上大容量的电网中。一方面从电网取电，用于风机控制系统；另一方面利用大电网的容量平衡风电的波动，维持风电场小电网的稳定。这就需要遵守陆上风电场并网技术规范，否则不允许接入。风电机组必须严格满足如下几项技术要求。

（一）风电机组具有就地和远端有功功率控制能力：能够接收并自动执行风电场发送的有功功率控制信号，在风电机组额定功率的20％～100%范围内平稳调节控制。目的是当电网负载波动较大或出现波峰波谷时，确保电网公司能够及时调度负荷，对风电场的有功功率迅速平稳调节，保证整个电网的安全平稳运行。

（二）风电机组具有自动快速调整无功功率控制能力：能够实现动态的在功率因数0.98（超前）～0.98（滞后）范围内调节无功功率，能够连续调节，保证在系统事故时，能够使并网点电压迅速恢复至正常水平。

（三）风电机组具有自动快速调整电压和频率的控制能力：电压偏差在－10％～＋10％之间时，风电机组应能正常运行。电网频率变化：在49.5Hz～50.5Hz范围内，机组具有连续运行的能力；在47.5Hz～49.5 Hz范围内，机组至少运行10分钟；在50.5Hz～51Hz范围内，机组至少运行2分钟。

（四）风电机组具有低电压穿越能力：

并网点电压跌至20%额定电压时，风电机组应能够维持并网运行625ms的低电压穿越能力。

并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时，风电机组应具有不间断并网运行的能力。

风电机组恢复至故障前状态的功率变化率至少为10％额定功率/秒。

在风电机组安装到海上之前，以上技术问题必须解决，并要通过国内或国际专业权威认证机构的设计和型式实验认证。

四、总结

综上所述，我国海上风电事业还有很长的路要走。首先，要形成适合于海上风机的标准和规范，这样海上风电机组的技术发展才有章可循，有目标。其次，要开展技术攻关，只有突破性的新技术，才能解决海上风机运行中遇到的各种难题。解决了这些，我国的风电事业才能从陆地大步迈向海洋。

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