1.5MW风力发电机组开发研制及国产化项目可行性研究报告 80页

'1.5MW风力发电机组开发研制及国产化项目可行性研究报告80 第一章项目的背景和意义1.项目的背景随着人类社会进入21世纪和经济的飞速发展，世界各国都面临着人口、能源、环境的重大压力。一个人口迅速膨胀的人类社会，正以自人类产生以来从未有过的空前速度，大量消耗着地球上亿万年前形成的极为有限的化石资源。据2001年联合国统计，目前世界上已探明的石油资源，只够人类使用44年；天然气也仅够使用62年左右；煤炭可以使用230年。一切有远见的人们都开始考虑如何不以牺牲后代生存环境、经济资源为代价来发展我们的社会，也即可持续发展的战略问题。中国政府也向全世界庄严地承诺21世纪走可持续发展的道路，并研究、制定和开始执行21世纪可持续发展的战略。在能源领域，开发利用新的可再生的清洁能源（即新能源，主要有风能、太阳能、生物能、海洋能、地热能等）就是该战略其中之一。风能取之不尽，用之不竭，而且风电无污染。自20世纪70年代世界石油危机以来，风力发电开始逐步发展起来，尤其到20世纪90年代，由于科技的进步，风力发电从新能源中脱颖而出，成为最具工业开发规模的一种新能源。值得注意的是，近年来全球正日益关注防止地球变暖的问题，风力发电减排CO2温室气体的作用日益为人们所重视，欧美等发达国家均作出相应的减排承诺，使开发风电正方兴未艾地在世界各地迅速崛起，风电正迎来了其从未有过的大发展时期。2.项目的意义2.1风力发电对调整能源结构的意义80 我国虽然拥有比较丰富而多样的能源资源，但人均占有量很低，远低于世界人均数。而且地区分布极不平衡。这给能源开发、输送和工业布局带来一系列问题。我国煤炭资源较丰富，资源总量为5.53万亿吨，保有储量为1万亿吨左右，正在建设和开采的保有储量为2511亿吨。由于经济和历史的原因，这也使我国成为目前世界上极少数几个能源消费以煤炭为主（目前占75%左右）的国家之一，并在相当长的时期内还不可能得到根本改变。然而，煤炭是重要的化工原料，大量煤炭直接燃烧，仅利用了其中的热能，既浪费了不可再生的资源，又带来了污染环境的问题，也降低了资源利用的经济效益。2.2.开发具有自主知识产权的风力发电机组势在必行，通过风电设备国产化、本地化带动区域经济的发展中国风力发电增长也十分迅猛，90年代全国风电装机不足1万KW，2005年中国除台湾省外新增风电机组588台，累计风电机组1854台，新增装机容量49.8万kW，累计装机容量126万kW，新增17个风电场，共有个59个风电场。与2004年当年新增装机19.8万kW相比，2005年当年新增装机增长率为252%。与2004年累计装机76.4万kW相比，2005年累计装机增长率为65.2%。我国风电发展经历了20多年，风电场选用的设备大部分是国外进口产品。由于国外设备价格和维护维修成本都较高，使风电电价居高不下。目前，国际上风电技术越来越成熟，从西起新疆，东至福建、浙江、江苏、山东沿海各省，北起黑龙江，南至广东、海南，不仅平均风速好，而且风的质量很好，宜建大型风电场。但是，国产的风力机的装备水平，跟不上形势的发展步伐，85%的风力机需进口。因此，我国风电要快速发展，首先要加快风电机组国产化、规模化步伐，它是当前我国风电健康、快速发展的关键。80 首先，国产化的风电机组能满足不同市场的需求。一般欧洲国家风电机组供应厂商提供的产品都是按IEC标准、II级风况、-20～＋40℃温度范围设计。我国幅员辽阔，南北气候差异较大，欧洲等国外生产的机组不一定能完全适合我国的气候条件。而国内厂商则可以根据不同气候、风况条件，研制出适合不同地区风电场用户要求的机组。如：考虑北方地区要求，研制能耐-30℃及其以下气温要求的低温型机组；考虑沿海地区要求，研制具备三防措施(防盐雾、防湿热、防霉菌)的沿海高温型机组；考虑我国三北地区有些地方年平均风速在10米高度下只有5.5米～6.0米／秒，国产机组可以在风轮直径及叶片设计上采取措施，提高其发电量。根据市场调查，国外进口风电机组对我国一些特殊气候条件很难适应，造成较高故障率。发展风力发电可以建立新兴的制造产业，大型风力发电机组科技含量高，能够促进专业部件生产企业技术升级，带动相关产业的发展，促进当地经济发展，参与国际市场竞争。我省机械配套、电器配套、机械加工能力比较强，通过开发大型风力发电机组可以带动这些产业的发展。如：杭州齿轮箱厂我们可以联合开发MW级风力发电机组齿轮箱和偏航减速器，温州地区的瑞安塔架厂我们可以联合开发风力发电机大型塔架，温州地区乐清玻璃钢厂我们可以联合开发风力发电机组的机仓罩和叶片（已经合作开发了750KW风力发电机组的机仓罩）。还有一些配套部件浙江省乃至温州地区地区部分企业均能生产，如：机组底板、轮毂、连轴器等。1.5MW风力发电机组年产量按500台计算，以上配套厂家可实现产值23亿人民币,80 实现销售税金3.3亿人民币。开发具有自己知识产权的大型风力发电机组，对促进国民经济的发展、发展民族工业、提高国产风力发电机组装备水平和能力、调整能源结构、节约能源、保护环境与生态平衡，具有重要的意义和作用。另外，国产化或本地化风电机组有运输的优势。20年来，我国风电机组单机容量增长很快，“七五”期间国产机组平均单机容量为100千瓦级，“八五”期间为200千瓦级，“九五”期间为600千瓦级，“十五”期间为750千瓦。但现在世界上风电机组主导机型为1.5～2兆瓦级，风电机组单机容量向兆瓦级发展已是必然趋势。这要求风电机组风轮叶片长度大于30米，机舱重大于50吨，塔架高度和重量都有较大增加。这给长途运输带来很多不便，其费用在机组造价中所占的比重越来越大。对跨国界长距离运输来说，不仅运输时间长，而且风险很大。一般来说，进口设备运输到中国港口需要30～40天；国际运输费用大约占整机费用的5%～10%。第二章国内外研究现状和发展趋势2.1.国外风电机组和风力发电发展状况及趋势风电将是21世纪内发展最快的一种可再生新能源。到90年代主要是为保护地球环境，减排温室气体CO2，减少日益枯竭的化石燃料的消耗；到2010年左右，由于风电技术的进一步提高，风电将更有竞争性，其清洁和安全性更符合绿色社会的可持续发展的要求。世界各国政府都通过立法或给予不同的优惠政策，以激励、扶持和推进发展风电。80 大型风力发电机组研制属新能源领域，涉及空气动力学、高分子材料、输配电系统、计算机自动控制、电力电子技术以及机械制造、液压控制等学科，是国际上近二十年才得到蓬勃发展的新兴边缘学科之一。目前，世界上仅有少数发达国家掌握大型风力发电组制造技术。在风力机制造方面技术先进、装备能力强的国家，主要有丹麦、德国、西班牙、美国、荷兰等国家。随电力电子技术的发展，新型发电机的开发以及新材料的应用，风力发电机的发展趋势主要体现在单机容量不断增大。1996年时主流风电机的功率为600KW左右，目前已上升到兆瓦级的机组。欧洲上述几个国家新装单机容量已达1200KW左右，2兆瓦级以上风电机组已在成批生产。5MW级的机组已在试验生产了。其中必然要采用一些新的复合材料和新的技术。例如：单机容量不断增大、叶片长度也不断增长，2MW风力机风轮直径达80m。目前最长的桨叶已经做到50m。在中、大型风电机的设计中，采用更高的塔架，以捕获更多的风能。在地处平坦的地带的风力机，在50m高捕捉的风能要比在30m高处多20%。5MW海上风力机，塔高100m风轮直径达100m，真是令人惊叹。随着电力电子技术的发展，近几年来变桨、变速、恒频风力发电机受到青睐和开发应用。特别是一种采用双反馈发电机技术的变速风力机，纷纷被用于一些较大容量的风力机上。其叶轮的转速随风速而改变，通过大功率电力电子变换器，用转速与电网频率之差的信号改变转子电流频率，使发电机的交流电输出与电网保持同频率。由于它被设计成在几乎所有的风况下都运行在相应风速下效率曲线的最高点，试验表明，在平均风速6.7m/s时，变速风电机要比恒速风电机多捕获15%的风能。无齿轮箱直驱式、变桨、变速恒频风电机将是今后风电机的发展趋势和方向。80 根据丹麦BTM咨询公司对世界风电开发市场调查最新报导，世界风电装机容量在未来的五年内将以平均每年21%的速度增长。2002年世界风电装机容量已达到32039MW（包括海洋）。到2007年世界总装机容量将达到83317MW。并且在未来10年内将有177000MW容量的风力机投入运行。目前，国际市场风电正处在快速增长之中，每年以30%的速度增长。欧洲风能协会和丹麦能源与发展论坛发表了一份研究报告认为：在20年内，风力发电量可满足世界电力需要的10%。附国外代表产品、技术和公司及2005年底世界各地总装机容量。详见表2-1、表2-2。表2-1国外主要风力发电机制造厂商的产品型号及技术规格厂商BonusDewindEnerconNEGMiconEnercon所在国丹麦德国德国丹麦德国风机型号1.3MW/62D6E66/15.66NM1000－250/60E58额定功率1300/260KW1000KW1500KW1000/250KW1000KW轮毂高度68/80/9068.5/91.567/85/9870/8070机舱质量(t)504397.433.582切入风速(m/s)32.52.532.5额定风速(m/s)14～1511.5131313切出风速(m/s)2523无20无风轮直径(m/s)6262666058风轮转速(r/min)19/1313.7～22.58～2212/1810～24转速控制、电网控制变极变浆、主动顺浆变速电网控制变级变速过速控制联合失速变浆变浆失速变浆发电机类型异步电机双馈异步电机同步电机异步机变极水冷同步电机并网设备晶闸变IGBT逆变器逆变器晶闸变逆变器齿轮箱传动比1：791：53.5无齿轮箱1：83，256无齿箱主刹车系统半变浆距双变浆系统叶片顺浆叶尖刹车叶片顺浆续表2-180 厂商VestasVestasVestasNEGMiconNordex所在国丹麦丹麦丹麦丹麦德国风电机型号V52-850kWV66-1.75MWV80-2.0MWNM2000/72N62/1.3MW额定功率850kW1.75MW2.0MW2000/500KW1.3MW/260KW轮毂高度44/49/55/60/6560/67/7860/67/78/10068/8060/65/69/85/120机舱质量(t)225761.27648切入风速(m/s)44443额定风速(m/s)1616151415切出风速(m/s)2525252525风轮直径(m/s)5266807260/62风轮转速(r/min)14～31.410.5～24.49～1918/1219/12转速控制、变浆+变速变浆+变速变浆+变速电网控制变极电网控制、变极过速控制变浆+最佳转速变浆+最佳转速变浆+最佳转速主动失速失速发电机类型异步电机+最佳转速异步电机+最佳转速异步电机+最佳转速异步机变极、水冷异步机变极、水冷并网设备Vestas转换系统Vestas转换Vestas转换晶闸管晶闸管齿轮箱传动比1:57.71:791:100.51:83.5311:79主刹车系统叶片顺浆叶片顺浆叶片顺浆叶尖刹车叶尖刹车表2-2世界风电装机容量地区及国家分布表（2005年）单位：兆瓦国家或地区2004年底新增2005年底非洲和中东埃及14585230摩洛哥541064突尼斯20020其他（1）*33235总计25297349亚洲印度300014304430中国7644981260日本9362951231韩国69299880 中国台湾137487菲律宾02525其他（2）*325总计478523527135欧洲欧盟（3）*34371618340504欧洲自由贸易联盟（4）*169110279乌克兰721081申请加入欧盟国家（5）*28828其他（6）*7512总计34647631640904拉丁美洲和加勒比海地区哥斯达黎加71071加勒比海地区55055巴西29029阿根廷26127哥伦比亚20020其他（7）*6511总计2076213北美美国672524319149*（1）佛得角，伊朗，以色列，约旦，尼日利亚，南非；（2）孟加拉国，印度尼西亚，斯里兰卡；（3）奥地利，比利时，塞浦路斯，捷克斯洛伐克，丹麦，爱沙尼亚，芬兰，法国，德国，希腊，匈牙利，爱尔兰，意大利，拉脱维亚，立陶宛，卢森堡，马耳他，荷兰，波兰，葡萄牙，斯洛伐克，斯洛文尼亚，西班牙，瑞典，英国；（4）冰岛，列支敦士登，挪威，瑞士；（5）保加利亚，克罗地亚，罗马尼亚，土耳其；（6）法罗群岛，俄罗斯；（7）智利，古巴，墨西哥。80 风电世界排名前十名国家在全球风电装机容量中所占比例世界风电市场各风电机组制造商所占比例2.2、国内风力发电发展状况及市场需求2.2.1原国家计委在”九五”、“乘风”80 计划中，风电机组国产化的部署招标选定国内总装厂，然后与国外风电机组制造商合资生产。中国西安航空发动机公司与德国NordexBalcke－Durr公司合资，引进NordexN43/600型风电机组制造技术；洛阳一拖与西班牙MADE公司合资组建了一拖美德风电设备公司，生产660KW风电机组；中国航空工业总公司下属万电公司引进澳地利技术开发研制了600KW风电机组；浙江省机电院将科技攻关成果—200KW风电机组技术转化为商品，2003年在200KW风电机组的基础上研制出250KW风电机组并造制12台在山东长岛并网发电。浙江省机电院和新疆金风公司与德国Jacobs公司合作,引进了S43/600、S48/750风力发电机组制造技术转化为商品，上述产品在国内处于先进水平，但与国际先进产品性能相比差距仍然很大。近二年国内风电市场迅猛发展，大连重工2004年底与德国Furlander签定1.5兆瓦风力发电机组生产许可证合同，开始风力发电机组的开发研制，目前已完成8台样机生产。东方汽轮2004年底与德国REPower签定1.5兆瓦风力发电机组生产许可证合同,开始风力发电机组的开发研制，目前已完成7台样机生产。保定550厂2004年底与德国Furlander签定1兆瓦风力发电机组生产许可证合同，开始风力发电机组的开发研制。2.2.2国内虽然使用风力机的历史比较长，但是真正进入商业化产业化运作时间较短。第一个风电场是1989年建在新疆达坂城开始投产运行的，当时装机容量仅2050千瓦，到2003年底全国已建成规模不等的风电场40个，分布在新疆、内蒙、广州、浙江、福建等15个省区，总装机容量约为56.7万KW。2005年中国除台湾省外累计风电机组1854台，装机容量126万kW。共有个59个风电场。分布在15个省（市、区、特别行政区）。与2004年累计装机76.4万kW相比，2005年累计装机增长率为65.2%。（附表全国风电场装机概况表）80 我国陆地有可利用的风能资源2.53亿千瓦，截止到2005年底，风电装机容量仅126.6万千瓦，占可利用资源的5‰，占全国电力装机容量的0.7%，因此我国风能开发利用有很大的空间。2005年2月28日，第十届全国人大常委会第十四次会议通过了《中华人民共和国可再生能源法》，并于2006年1月1日起开始施行。《可再生能源法》的颁布和实施，坚定了整个社会发展可再生能源的信心和决心，从法律上保证了可再生能源的开发和利用，其实施必然推进我国能源建设，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展。　　截止到2005年底，我国风电装机容量已达126.6万千瓦。根据国家发展改革委的长期产业规划，我国的风电装机容量规划目标是：到2010年，累积达到500万千瓦；到2015年，累积达到1000万千瓦；到2020年，累积达到3000万千瓦。　　根据产业规划，到2020年，风电装机容量占全国电力总装机容量(按10亿千瓦计)的2%。若以单机容量为1.5兆瓦机组计算，规划需要的设备数是：自2006年到2010年，5年间每年要安装500多台1.5兆瓦机组；自2011年到2015年，5年间每年要安装666台1.5兆瓦机组；自2016年到2020年，5年间每年要安装1332台1.5兆瓦机组。由此可见，这个规划目标给风电设备制造厂家展示出一个巨大的市场。2005年7月4日，国家发展改革委印发《关于风电建设管理有关要求的通知》，明确规定：风电设备国产化率要达到70%以上，不满足设备国产化率要求的风电场不允许建设，进口设备海关要照章纳税。这个通知和其他相关政策给风电设备国产化发展提供了机遇，国产风电设备将有巨大的市场和良好的发展前景。80 为适应我国风电产业的发展，我公司广泛地与高等院校和科研机构合作，研制开发大型风力发电机组，主要合作单位：沈工大、中科院、新疆金风公司等单位。研制开发了S43/600KW、S48/750KW风力发电机组及S43/600KW、S48/750KW风力发电机组控制系统。通过开发、吸收、消化、国产化率已达到95%，已实现市场商品化。附表2.2.2-1全国风电场装机概况名称场台数场装机省台数省装机No.NameWFWFProv.Prov.WTGkWWTGkW河北HebeiProvince1431082501张北Zhangbei2498502承德Chengde88537003丰宁Fengning212004尚义满井ShangyiManjing23345005张北满井ZhangbeiManjing69000内蒙InnerMongoliaAutonomousRegion2551652406朱日和Zhurihe2764007商都Shangdu1236008锡林Xilin1347809辉腾锡勒Huitengxile946850010克旗达里KeqiDali（赤峰Chifeng）735136011克旗赛罕坝KeqiSaihanba3630600辽宁LiaoningProvince20312746012东岗Donggang382245013横山Hengshan24740014锦州Jinzhou5375015仙人岛Xianrendao（营口Yingkou）483266016海洋红Haiyanghong（丹东Dandong）282100017獐子岛Zhangzidao（大连Dalian）12300018小长山Xiaochangshan（大连Dalian）6360019法库Faku12960020康平Kangpeng121020021彰武Zhangwu121020022大长山Dachangshan（大连Dalian）63600吉林JilinProvince14310936023通榆Tongyu493006024富裕Fuyu6450025洮北Taobei5849300　26洮南Taonan191615080 27长岭Changling119350黑龙江HeilongjiangProvince705735028木兰Mulan201200029富锦Fujin272430030穆棱十文字MulingShiwenzi4490031大箐山Daqingshan1916150上海ShanghaiMunicipality182440032奉贤Fengxian4340033南汇Nanhui111650034崇明Chongming34500浙江ZhejiangProvince593415035苍南鹤顶山CangnanHedingshan261435036括苍山Kuocangshan3319800福建FujianProvince755875037平潭Pingtan10600038东山Dongshan10600039南日Nanri191615040六鳌Liuao3630600山东ShandongProvince977935041长岛Changdao594475042即墨凤山JimoFengshan151640043栖霞Qixia191220044荣成Rongcheng46000广东GuangdongProvince27014029045南澳Nan’ao128563946惠来海湾石HuilaiHaiwanshi221320047汕尾红海湾ShanweiHonghaiwan251650048惠来石碑山HuilaiShibeishan875220049深圳大梅沙ShenzhenDameisha82000海南HainanProvince19875550东方Dongfang198755甘肃GansuProvince745220051玉门Yumen7452200宁夏NingxiaAutonomousRegion13311295052贺兰Helan13211220053红碴子Hongchazi1750新疆XinjiangAutonomousRegion29518075054达坂城一场DabanchengNo.1693570055达坂城二场DabanchengNo.219711280056布尔津Buerjin7105057阿拉山口AlatawShankou2120058托里Tuoli2030000香港Hongkong180080 59南丫岛Lamma1800全国（除台湾省）Nationwide(excludeTaiwanprovince)18541260000第三章研究开发内容和技术关键3.1研究开发项目内容根据国家发展改革委的长期产业规划，我国的风电装机容量规划目标:到2020年风电装机容量达到3000万千瓦，以及国家发展和改革委员会发布公告,中国决定在2005年到2007年间,实施可再生能源和新能源高技术产业化专项,重点包括五大领域。其中,风力发电主要开展1.5兆瓦变速恒频风力发电机组和1.2兆瓦直接驱动永磁式风电机组。2005年5月,全国风电建设前期会议召开,国家发展和改革委员会能源局决定,在2010年建立起完备的风力发电工业体系,风电技术水平和装备能力达到国际水平。我公司已与德国艾罗迪（aerodyn）公司于2006年10月31日在杭州签暑了联合开发研制1.5兆瓦变速恒频风力发电机组合同书。（附件：公司与德国艾罗迪（aerodyn）公司联合开发研制1.5兆瓦风力发电机组开发合同）80 变速恒频风力发电系统一般采用永磁同步电机或者双馈电机作为发电机，通过变桨距控制风轮使整个系统在很大的速度范围内按照最佳的效率运行，是目前风力发电技术的发展方向。对于风机来说，其调速范围一般在同步速的50%～150％之间，如果采用普通鼠笼异步电机系统或者永磁同步电机系统，变频器的容量要求与所拖动的发电机容量相当，这是非常不经济的。双馈异步风力发电系统定子和电网直接相连接，转子和功率变换器相连接，通过变换器（变频器）的功率仅仅是转差功率，这是各种传动系统中效率比较高的，该结构适合于调速范围不宽的风力发电系统，尤其是大、中容量的风力发电系统。近几年来，公司在开发研制、生产S43/600KW、S48/750KW风力发电机组的过程中，已锻炼、培养一大批科技技术人员，已具备开发研制兆瓦级风力发电机组的能力。我公司与德国艾罗迪（aerodyn）公司联合开发研制1.5兆瓦变速恒频风力发电机组。按照德国质量认证机构劳埃德有关风力机规范和DIN标准设计制造，通过开发、消化、吸收、国产比率达到90%以上，技术水平达到国际领先水平。我公司开发研制的HY70/1500KW、HY77/1500KW风力发电机组采用水平轴、三叶片、上风向、变桨距变速调节，采用双反馈异步发电机组的总体设计方案也是当今世界上技术成熟、性能可靠的风力发电机组设计方案之一。3.1.1研究开发内容开发研制1500kW变速恒频双馈异步风力发电机组，它包括绕线型双馈异步风力发电机，大容量交直交PWM型双向变流器，风力机系统控制器，变桨距控制系统，主传动齿轮箱优化设计，叶片优化设计及选型。（1）额定电压：三相定转子电压690V，频率50Hz；（2）双馈异步发电机：三相，定子Δ接/转子Y接，定子额定电压690V，额定功率1500kW，定子侧功率因数为1，转子额定电压690V，额定电流400A；（3）大容量交-直-交双向变流器：三相输入/输出额定电压690V，输出额定电流400A，容量500Kw，网侧功率因数为1；（4）80 变速恒频双馈异步风力发电机系统：变速范围1000-2000rpm，效率95%，发电量额定值1500kW；基于双DSP的全数字化控制；标准通讯接口；具有故障检测和保护功能，可靠运行。（5）风力机系统控制器：常规的状态监测，偏航控制，变桨控制，功率因数控制，自动软并网和软解列控制；自动最大功率点跟踪控制；随机风速下的电功率平滑控制；基于DSP的全数字化控制；标准通讯接口；具有过流、过压、过温等故障检测与保护功能和显示功能；符合工业现场运行要求。（6）风电机组防雷保护技术研究，避雷装置的设计符合IEC的规定，有内外避雷保护。大型风力发电机技术设计涉及空气动力、机械、电力、电子、材料等各学科领域技术，我公司与德国艾罗迪（aerodyn）公司负责把握总体设计技术，并对零部件供应商提出零部件的规格型号、技术标准和技术要求。主要零部件有：双反馈异步发电机、齿轮箱、叶片、变频器、变桨距控制器、风力发电机组电控系统（该电控系统由本公司生产制造）、偏航轴承、主轴轴承、偏航减速器、偏航刹车制动器、高速闸制动器、偏航减速器、液压装置、润滑系统、减振器离合器等。3.1.2产品结构﹡风机主轴、齿轮箱、机械刹车由求墨铸铁壳体连成一体，结构紧凑，发电机与齿轮箱之间采用万向联轴器及安全离合器连接。这样既可使装配简单又可在异常情况下通过扭矩的限制保护整个放置系统。﹡80 风机带有自动偏航系统，可根据风向标自动确定风力发电机的方向，当风向发生偏转时，控制系统根据风向标信号，通过减速的驱动机舱自动对准风向。偏航系统在工作时带有阻尼控制，并采用较优化偏航速度的设计，使机组偏航旋转更加平稳。﹡风机的控制系统，采用了柔性刹车技术，在保证安全停机的前题下，制动过程平稳。﹡双馈异步发电机设计带有一定的安全裕量的较宽的高效率范围，以防止瞬时冲击载荷在低风速轻载荷时依然能保持较高的效率。﹡在机组设计中考虑到复杂气候条件下运行，齿轮箱采用加强型设计，以抵抗气动载荷的冲击。系统设置了齿轮润滑油加热装置，外接强迫油冷却装置、发电机加热除湿、散热系统等。﹡风机的机舱结构设计采用了人性化的设计方案，非常方便运行人员检查维修，并且还设计了电动提升装置，方便工具及备件的提升。﹡电控系统由就地控制和远方遥控两部份组成，就地控制设计有软件并网装置，其软并网装置可将电流限定在额定功率点达到0.99以上。远方控制带有全面的信息系统的报表打印、数据分析等多项功能，可以实现远程监控。﹡风力发电机由计算机控制，数据自动采集处理、自动运行并可远程监控。安全系统独立于控制系统，包括相互独立、失效保护的叶片顺浆空气制动刹车和两组机械刹车。﹡1.5MW风力机采用PLC控制模块、控制柜有七大控制系统、软并网控制、偏航系统控制、制动与安全保护控制、运行状态参数监测控制、变桨控制、功率因数控制、就地监控和远程监控。﹡中央控制PC机作上位机，将多台下位机控制系统（中心控制器）进行组网，通过专用的通信装置和接口电路与PC机进行通信，实时监测风电组的运行状态、运行数据、累计数据存放、记录故障情况，统计打印报表，也可以进行偏航、复80 位、启动、停机等操作。控制系统选用PLC、其主要优点：可靠性高、通用性好、功能强、设计、施工和调试周期短，使用方便，体积小，重量轻，便于安装。编程简单，编程器使用简便。﹡机型适应于强烈阵风、湍流风，高温、低温等各种环境条件与沙漠、沿海地区等，具有可靠性高，维修量低、容易保养等状态，达到国际先进水平。3.2主要的关键技术大型风力发电机技术设计涉及空气动力、机械、电力、电子、材料等各学科领域技术主要的关键技术有：（1）整机的载荷与总体设计，控制技术及关键部件的设计制造技术。主要在于通过载荷计算优化设计，降低机组的重量，改进齿轮箱结构设计提高其可靠性，风机叶片的空气动力学设计，优化控制策略提高机组的偏航性能，优化变桨距控制系统最大限度的捕捉风能提高发电量。（2）研制适用于1500kW双馈风力发电机系统的大容量交-直-交电压型（或电流型）双向变流器，实现此类产品国产机；研制基于定子磁场定向的矢量控制软件和PWM整流/逆变控制软件，适用1500kW以上级大型双馈风力发电机系统。（3）研制实现双馈风力发电机系统的软并网/软解列、自动最大功率点跟踪控制、随机风速下的电功率平滑控制、状态监测和故障保护等系统控制策略，为机组的高效、可靠运行提供保证。软并网和软解列是目前风力发电系统的一个重要部分。一般的，当电网容量比发电机的容量大得多时候，可以不考虑发电机并网的冲击电流，鉴于目前并网运行的发电机组已经发展到兆瓦级水平，所以必须要限制发电机在并网和解列时候的冲击电流，做到对电网无冲击或者冲击最小。并网型双馈风力发电机系统的定子绕组连接电网上，在运行过程中，80 各种原因引起的电网电压波动，跌落甚至短路故障会影响发电机的不间断运行。电网发生突然跌落时，发电机将产生较高的瞬时电磁转矩和电磁功率，可能造成发电机系统的机械损坏或热损坏，所以三相电网电压突然跌落时的系统持续运行控制策略的研究是目前研究开发的重点。（4）风力机系统控制器：电控系统由就地控制和远方遥控两部份组成，就地控制设计有软件并网装置，其软并网装置可将电流限定在额定功率点达到0.99以上。远方控制带有全面的信息系统的报表打印、数据分析等多项功能，可以实现远程监控，就地控制和远方监控具有界面显示功能。常规的状态监测，偏航控制，变桨控制，功率因数控制，自动软并网和软解列控制；自动最大功率点跟踪控制；随机风速下的电功率平滑控制；基于DSP的全数字化控制；标准通讯接口；具有过流、过压、过温等故障检测与保护功能和显示功能；符合工业现场运行要求。（5）风机叶片的空气动力学设计会对风机功率性能和发电量产生决定性的影响。因此，叶片的载荷计算、气动外形和结构设计（具体体现在叶片的形状、扭转和纵深设计上）、性能计算和气弹稳定性计算等。根据叶轮的各种运转状态采用各种不同的计算方法并设计出具有最佳使用性能的叶片。（6）变桨距控制系统：变桨距控制系统主要调整风力发电设备上浆叶的角度，使风力发电机组在额定的功率和安全的风速下可靠的运行。整个系统包括伺服驱动器、电机以及所需的其它元器件，诸如限位开关、传感器、配电柜等。它通过滑环耦合器与电网及风力机控制系统连接。该系统全数字化、基于IGBT功率元件系列化，标准化产品；通讯与远程控制采用标准RS接口或现场总线；伺服驱动电机可选用异步电机或直流电机；关键是硬件电路和控制软件的开发。80 附图:典型两种1.5MW风力发电机组机舱结构图80 第四章技术选型4.1技术选型额定功率1.5MW风力发电机组,三叶片、上风向、水平轴、变桨、变速恒频双馈发电机组。主要技术数据:◆额定功率HY77/1500KW80 ◆切入风速3m/s◆切出风速20m/s◆最大抗风52.5m/s（3秒）◆额定风速13m/s◆风场类型Ⅲ类◆叶片数量3◆叶轮直径77m◆叶片类型玻璃纤维增强树脂,壳层结构◆叶轮转速10-20rpm◆轮毂高度70m◆功率控制变桨控制◆齿轮箱一级行星二级平行齿轮·额定功率1500KW◆发电机四极三相异步双反馈发电机（绕线式）·额定功率1500KW·额定频率50Hz·额定电压690V◆工作环境·常温型：-15℃至+40℃，（运行温度）-25℃至+50℃（生存温度）·低温型：-30℃至+40℃，（运行温度）-40℃至+50℃（生存温度）80 ·沿海型：沿海高温型风机：三防（防盐雾、防湿热、防霉菌）·风沙型：草原沙漠地区风机：主要防沙尘暴◆变频器：IGBT脉宽调节变频器·定电压：三相输入/输出电压690VAc；· 额定电流：三相输入/输出电流400A；· 容量：480KW；◆刹车系统：·每个叶片机电变桨控制·高速闸液压制动刹车◆偏航系统·带有风向仪和自动解缆的机电驱动装置◆控制系统·采用远程控制和就地监视系统的PLC可编程序控制器◆噪音指标·发电机≥85db·齿轮箱≥85db·整机≥100-110db◆塔筒设计·轮毂高度70m/80m◆变桨控制系统采用3套独立机电变桨控制系统·最大变桨距角0º—90º80 ·最大变桨距速0.01～15º（可调）·调节精度0.01º◆设计类型等级正常安全等级IECⅡA、IECⅢA，最大抗风可选S级4.2产品主要用途及知识产权产品为风力发电场业主提供并网型风力发电机组。该项目由我公司与德国艾罗迪（aerodyn）公司合作开发研制，整机主要技术由德国艾罗迪（aerodyn）公司设计，该项目设计完成之后，我公司从艾罗迪（aerodyn）公司引进，通过消化、吸收和本土化改进，具有自主知识产权。项目开发完成后我公司有所有权、技术转让权。真正实现具有自己知识产权国产化产品，该项目的开发填补了浙江省的空白。第五章研究方案、技术路线、组织方式5.1研究技术方案5.1.1充分发挥德国艾罗迪（aerodyn）公司设计力量，以国内、外1.5MW同类产品为参照，进行方案论证、对比分析、优化创新，形成项目开发研制的初始方案；5.1.2采取分析加少量试验的开发模式，利用设计平台通过建模、仿真、分析修改模型的不断循环完善总体设计方案；5.1.3在优化的总体方案基础上，再将技术要求和边界条件分解到各零部件上，由国内的零部件厂商进行设计研制；5.1.4、80 总装出样机后，在试验风场进行考核性运行，并利用常规的测试手段检测机组中的实时数据与模型仿真结果进行对照，为进一步改进提供依据，最终形成一种适应我国国情的新型机型；5.1.5、项目实施过程中，按照国际先进的技术标准如IEC61400-1、德国劳埃德（GL）规程规范等来完成有关的开发研制工作。同时结合我国国情，综合考虑我国多样化的气候、地形（海拔）特征以及运输吊装条件等，使所研制的机组具有更强的适应性。5.2技术路线组织方式国产风力机生产组织方式要与国际接轨，采用“两头在内，中间在外”的管理运行模式。具体来讲：公司负责把握总体设计技术，对风力机各零部件提出技术要求与质量标准；全部零部件均组织国内外专业厂家生产，在国内生产的零部件，选择国内机械、电器等制造业中一流的厂家进行生产，少数国内目前尚不能满足技术要求的零部件，暂由国外供应；各部件的检查验收、风力机总装配、检验出厂、安装调试运行以及销售工作与售后服务均由公司负责。事实证明，这种方式是行之有效的和先进的。1500KW风力机国产部件要有：塔架、机舱、偏航轴承、发电机、偏航减速器、齿轮增速箱、底座、电控系统、变频器、变浆距控制系统、叶片等。零部件主要合作开发商：零部件名称合作开发厂家齿轮箱重庆齿轮箱有限公司、杭州齿轮箱厂双馈发电机山西永济电机厂、兰州电机厂、株州时代集团偏航轴承洛阳轴承公司、瓦房店轴承偏航减速箱杭州齿轮箱厂80 塔架上海（瑞安）塔架厂、南京江标塔架厂电控系统中科院电工所、浙江华仪风能开发公司变频器德国倍福（上海）公司、西门子（北京）变浆距控制系统路斯特绿能电气系统（上海）有限公司叶片天津LM公司、上海玻璃钢研究所、连云港叶片厂机舱底座天水锻压机床厂，武汉重型机器厂为保证产品质量和开发研制速度，目前尚无能力国产化需进口零部件：液压站、变频器、刹车高速轴、安全联轴器、偏航刹车、各种油品等。第六章项目实施计划安排6.1、2006年完成的工作6.1.1、2006年10月与德国艾罗迪（aerodyn）公司签定项目开发研制合同；6.1.2、2006年11月-12月完成1.5MW风力发电机组国内外主要零部件的考察与方案选型工作。6.22007年完成的工作6.2.1、2007年1月-2007年6月完成第一阶段初步设计安全和控制系统（SCS），SCS是用作负载计算的基础并作为控制器软件开和编程基础。◆根据安全和控制系统要求,完成控制系统软件开发及控制系统硬件开发。◆完成风力机性能与载荷计算·模拟软件aeroFLEX中完成风力发电机组控制器；80 ·风力发电机组的aeroFLEX模型的建立；·用估计的塔架数据计算尺度极端负载和疲劳负载(负载#1)；·塔架第一次结构设计之后,重新计算负载(负载#2)。◆完成风轮轮毂（三叶片、变桨距调节、球墨铸铁）和通过线性有限元法(FEM)进行静态强度和足够疲劳强度试验要求的计算。◆完成带三个独立电气系统的变桨距系统的电气部分的技术要求。电气部分由电源电路、蓄电池、传感器和开关组成，对控制和电池柜进行初步设计。◆驱动机构初步设计，详细说明驱动机构零部件、主轴轴承、主轴轴承箱、主轴、风轮锁定、齿轮箱、收缩盘、高速轴、联轴器、制动、发电机/逆变器和冷却/通风。根据负载计算结果进行零部件设计。◆根据负载计算结果,将确定偏航轴承的主要尺寸及提供偏航轴承的初次技术规格（包括齿轮传动）。估计偏航轴承齿轮的数据。轴承验证由供应商执行。◆提供齿轮箱技术规格、电动机和带制动盘的偏航制动。零部件的设计计算（偏航轴承、偏航驱动、偏航制动）由供应商执行。◆完成用估计的塔架负载对塔架进行初次粗略设计。用估计负载和塔架几何学定义初步设计塔架(直径,板厚,塔高)·用负载回路的结果第一次结构设计·塔墙的静态和疲劳强度验证·根据DIN18800塔墙抗翘曲分析·综合系统自然频率检查·开门的静态和疲劳强度分析80 ·法兰和螺栓连接的静态和疲劳强度试验·基座负载的计算·塔架的结构图纸(负载传导结构)·文件准备◆完成设计风轮制动和偏航制动系统用的液压系统主要参数的计算，液压系统的说明，绘制液压系统线路图。6.2.2、2007年7月-2007年10月在第一阶段初步设计的基础上完成第二阶段设计第二设计阶段以更新的负载计算开始，考虑第一设计阶段所有的结果，比如新机舱几何尺寸、零部件质量、叶片和塔架数据。将复查第一阶段设计的零部件，用部分新负载更新所有资料和技术规格。此外，对每个零部件还准备另外的全套认证资料和所有结构图纸。在认证图纸和资料被准备好之前，样机每个零部件的供应商应该被确定下来。◆液压系统：整理更新认证用的设计、计算书、技术说明和附加结构图纸。◆装配和安装方案：此装配方案包括装配期间主要机舱零部件的主要步骤、专用装配工具和装配夹具的草图和建议，风电机安装期间的主要步骤及工艺流程。◆雷击保护系统研究：整机的雷击保护系统设计，绘制雷击保护系统装配图纸，所有部件的设计和结构图纸(从叶片导入机舱,从机舱到塔架,再从塔架传到基座)。◆用更新的风力发电机组数据对负载重新计算，为认证做准备的文件。◆用更新负载重新设计风轮轮毂和重新计算，完成轮毂的结构图纸和3D图纸，风轮轮毂的检验图纸，风轮轮毂的腐蚀保护图纸，为认证做准备的文件，轮毂的技术说明。80 ◆电动变桨距系统：用重新计算的风力发电机负载数据确定集电环装置，完成以下工作：·叶片变桨距轴承的说明书；·叶片变桨距轴承的结构图纸；·齿轮箱和电机技术说明及齿轮箱,电动机结构图纸，变桨距系统的单个零件图纸；·电源和信号处理电路原理图，控制柜和电池柜的结构图纸，与安全相关的传感器支撑设备的结构图纸；·集电环装置的说明书，集电环系统的结构图纸；·变桨距系统的装配图纸，变桨距系统认证文件。◆驱动机构·认证文件和单个零部件的说明书(部分由零部件供应商进行计算)；·主轴、主轴承箱、风轮闭锁机构和冷却/通风的结构图纸；·驱动机构的装配图纸。◆机架·准备机架认证文件；·机架的结构图纸和抗腐蚀保护图纸；·机架的说明书。◆偏航系统·偏航轴承的说明书；·带主要尺寸的偏航轴承的结构图纸；·齿轮箱、电动机和刹车的说明书；80 ·齿轮箱、电动机和刹车/刹车圆盘的结构图纸；·所有准备认证的计算文件由aerodyn完成；·偏航系统装配图纸。◆塔架和基座(2个塔架70m/80m)塔架更新设计·塔架的设计评估资料·标注基座尺寸的负载说明书·塔架结构（塔墙、法兰、门）所有传导负载零件的结构图纸·为设计评估准备的英文基座文件·带加固钢和钢数据清单的基座的图纸◆装配图纸·风轮(叶片、轮轮毂、变桨距系统)装配图纸·机舱(偏航系统、液压、驱动机构、机架)装配图纸·整机(塔架、机舱、风轮)装配图纸◆认证用附加资料·风力发电机组型号资料的编辑及整理·起草认证用操作手册·起草认证用维修手册·起草认证用的试运行协议·起草样机的试运行协议·起草安装手册◆内部起重机·起重机支架结构的结构图纸；80 ·支架结构的文件；·起重机系统的装配图纸。◆机舱和导流罩·机舱和轮毂盖以及支撑结构用的技术规格和结构图纸；　　·设计评估用的计算文件；·ＣＤ上的机舱和轮毂盖的３Ｄ几何尺寸。◆气象杆·气象杆的结构图纸；·分析文件。6.2.3、2007年11月-2007年12月完成样机试制◆样机户内装配·机舱内部装配（包括控制柜、电缆和传感器）◆车间调试控制系统·在控制系统硬件上安装控制系统软件。·在车间对控制系统软件作功能试验。·在车间软件试验中排除软件故障或进行修正。◆编制样机试运转技术说明书·样机试运行的技术说明6.2.4、2008年1月完成样机现场安装,包括:场址选定、基础施工、并网施工、风机吊装等工作。6.2.5、2008年2月-2008年4月完成样机现场整机性能测试。80 6.2.62008年5月完成样机科技成果鉴定。第七章企业能力及基础条件本公司为大型风力机组专业制造企业，近几年来公司在开发研制、生产S43/600KW、S48/750KW风力发电机组的过程中，成熟的掌握了600kW、750KW风电机组制造技术，已锻炼、培养一大批科技技术人员，多年跟踪国外先进技术，引进设计软件，研制测试设备，已具备开发研制兆瓦级风力发电机组的能力，具备了开发新机型所必须的工具条件。公司已经在2005年与新疆金凤科技股份有限公司合作消化吸收了S43/600、S48/750风力发电机组制造技术，积累了大量风力发电机组设计与制造方面的经验.7.1、基本概况企业名称：浙江华仪风能开发有限公司通讯地址：浙江省乐清市宁康西路138号注册时间：2002年3月注册资金：3000万元企业登记注册类型：有限责任公司股东构成：华仪电器集团公司100%法定代表人的基本情况陈道荣，硕士，高级经济师企业人员基本情况80 企业现有人员70人，其中大专以上的人员60人；主要管理人员7人，其中硕士4人，大学3人，平均年龄36岁；技术开发人员18人，占公司人员总数26%；生产人员30人，占公司人员总数43%；销售人员6人，占公司人员总数8%。浙江华仪风能开发有限公司（原为乐清市华仪风能开发有限公司）成立于2002年初，属华仪电器集团全资控股公司。目前,主要产品品种有:S43/600kW、S48/750kW风力发电机组,S43/600kW、S48/750kW风力发电机组控制系统,为风电场配套的630kVA、800kVA、1250kVA、1800kVA四种35KV箱式变电站。现在总资产2635.84万元，固定资产净值244.13万元，固定资产原值259.14万元。厂区占地面积2万平方米，建筑面积2800平方米，主要设备50台套。2005年产品销售收入5003.13万元，利润总额748.11万元，税金550.3万元。公司正在积极争取股票上市，11月份中国证监会通过审核“华仪电器”上市验收。通过股票上市，筹集资金不断扩大“华仪”风机的生产规模以满足市场需要，尽快实现产业化，走出一条“科研成果——市场化——资本市场融资——产业化形成规模效益——支持新科研项目开发”的良性循环的高科技企业的崭新发展模式，以争取在较短的时间内创建风电知名品牌，振兴民族风电产业。7.2、管理、技术团队姓名职务职称毕业院校学历企业工作时间祝存春副总裁高级工程师洛阳工学院本科  1990年2月吴运东总经理教高西北工业大学本科2006年10月夏保林副总经理高级工程师郑州大学 本科2003年4月 吴实循副总工程师教高武汉华中工学院本科1996年7月80 吴运生副总工程师高级工程师哈尔滨工业大学 本科2002年2月 倪波销售部经理 工程师武汉理工大学 本科   2005年1月曹红斌副总经理工程师北京机械学院本科2001年7月宋义兵技术部经理 工程师浙江工业大学本科2002年3月吴广斌技术副经理工程师西北工业大学本科2005年8月周旭伟技术副经理 工程师 上海复旦大学本科2001年7月 7.3、企业现有能力公司座落在乐清盐盘工业区，目前，占地300亩“华仪工业园”已投入使用。工业园区近靠104国道和甬-台-温高速公路,东邻黄华3000t货运码头，水、陆运输交通方便。现有厂房2872m2，具备研制、开发批量生产的能力。2005年技术开发投入额为500万元，其中研究开发投入额300万元。公司分设研发中心和技术科，研发中心常设人员12人，外聘顾问3人，技术科常设人员8人。研发中心主要负责新产品、新技术的开发研制，积聚了国内风电行业的一流人才，主体力量为600kW、750KW国产化研制的核心人员，70%的人员为高工、硕士，具有较强的研究开发能力。技术科主要负责公司主导机型600kW风机的生产技术指导，人员具有较强的生产制造经验和现场解决问题的能力，参与新机型的研制中的制造过程。公司从英国引进了能够进行风力机的总体设计、载荷计算等工作的风力机设计软件Bladedfor80 Windows。已基本掌握了使用该软件进行新机型开发的能力。该软件是风力机工业领域内被公认和广泛采用的优秀设计软件之一，将为本项目提供了很好的平台。再配合使用其它的通用或专用软件包和其他设计资源，具备了开发新机型所必需的工具条件。在大型风电机叶片的设计和性能计算能力方面，国内已经有较成熟的方法和工具，而且技术力量比较强。能够完成叶片的气动外形和结构设计、性能计算、载荷计算和气弹稳定性计算等工作。在多年跟踪国外先进技术的同时，结合600kW、750KW机组的研制，公司已在新技术消化、聚集人才、培训员工、添置并应用工具软件、开展专题研究等诸多方面进行了卓有成效的工作。新厂房的建成投产给新产品的研制生产和未来的批量生产提供了良好的硬件支持。图:装配车间照片第八章项目总投资预算、资金筹措及来源渠道80 根据市场需求以及风电产业持续发展的趋势和产品发展方向，拟建设一个开发、科研、设计、生产、安装、服务为一体的大型风力发电设备制造公司。项目投资共分两部分：一是1.5MW风力发电机组技术开发研制费用；二是为扩大规模和生产能力技术改造项目投资。8.1、技术开发研制内容及投资预算（1）技术软件引进费用295万美元（折合人民币2300万元）；（2）两台样机投资费用：2000.00万元人民币（其中:外汇90万美元）；（3）技术引进消化、吸收、本地化转化，产品国内优化设计、零部件优化集成、费用100.00万元；（4）样机现场安装调试费用100.00万元；（5）其他费用150万元（其中:外汇10万美元），包括：技术培训、国外培训与考察调研费、质量控制及服务体系的建设、预备费等。小计4650.00万元（其中：外汇395万美元）8.2.产品总装、检验、试验设备购置费300万元附主要设备明细表（表8-1）8.3项目总投资估算8.3.1、产品总装、检验、试验设备购置费81台300万元8.3.2、技术开发研制费：4650.00万元包括购买技术专用权费、学习考查、应用软件费用，样机试制费,技术培训、质量控制及服务体系的建设，预备费等。8.3.5、总投资合计:4950.00万元（其中:外汇395万美元）80 主要设备明细表附表8-1单位：万元序号名称型号规格数量（台）单价总价一车间主要设备1四柱油压机2242氩弧焊机20.71.43滤油机21.22.44液压扭力板手114145吊机25106切割机20.20.47总装台车200.5108台钻20.20.49台式砂轮机10.10.110电动轨道运输车60t1101012轴承加热器1151513自动扣管机15514油桶搬运车10.50.515实验变频电源690V/500KVA14545二地面测试仪器1远红外测温仪20.512震动测试仪21.83.63电厂综合测试仪115154风力综合测试台118185示波器21.536PCL编程器115157激光对中仪166合计49176.0080 主要设备明细表续表8-1序号名称型号规格数量（台）单价总价8声级仪10.50.59测风仪25510硬度计111三风机性能测试仪11PLC编辑器115152示波器11.51.53远红外测温仪10.50.54声级计10.50.55震动测试仪1226电厂综合测试仪115157油样分析仪11212四办公设备1工程图复印机115152信息网络服务中心建立1（套）30303激光打印机彩色188五其它工具理化计量标具313合计32124.008.4、资金来源：8.4.1项目总投资：4950.00万元人民币，其中：包括395万美元。（1）银行贷款：申请银行五年中长期贷款3250.00万元（2）企业自筹：浙江华仪风能开发有限公司自筹资金1500.00万元（3）申请拨款：申请资金补贴200万元80 8.4.2资金筹措方案单位：万元年份项目200620072008企业自筹460940100项目贷款3000250政府补贴200合计46041403508.4.3投资使用计划资金使用计划表单位:万元年份设备购置开发研制费合计20064604602007200394041402008100250350总计300465049508.4.4贷款偿还年限本项目投产后按前二年经济分析测算产值121800万元，净利润11897万元。本项目总贷款3250万元，在1年多时间内可全部偿还。贷款偿还计划表单位：万元80 年份项目200920102011项目贷款10002250第九章经济、社会益分析9.1、产品成本分析9.1.1、项目产品年生产成本估算表（以年产销50台计）序号项目金额（万元）备注1零部件采购332751500KW、见附表9-12人工费200采购价、50台产量3制造费3004能源及动力205其他费用200合计33995单台成本680万元由上表可以推算出单台产品生产平均成材680万，另估算销售、管理、财务等其他费用约30万元/台。见附表9-11.5MW风力机两台样机零部件采购成本及用汇表序号项目数量金额（万元）备注1叶片63202轮毂2403齿轮箱2200样机进口（20万欧元）4发电机2100样机进口（10万欧元）5偏航减速器89680 6偏航轴承2247底座2308机舱罩2209齿轮箱润滑系统24进口（0.4万欧元）10液压系统212进口（1.2万欧元）11电控系统290样机进口（9万欧元）12变频器2200样机进口（20万欧元）13变浆距控制柜240进口（4万欧元）14主轴轴承230进口（3万欧元）15运输及保险24516其它270合计13319.1.2、对生产成本产生负面影响的主要因素1）零部件价格上涨因素。2）人力成本价格上涨因素。3）银行利率上涨因素。采取的应对措施主要有：1）加强市场销售推广，增大生产批量以降低零部件采购价格；2）加强企业内部挖潜，严格成本及定额管理，提高全员劳动生产率，来应对其他成本的上涨。9.2产品单位售价与赢利预测9.2.1产品单位售价单台产品生产平均成本680万元，相关费用为30万元，即单台产品生产本约为710万元，产品售价870万元/台，预计年产销40台。9.2.2赢利预测根据发展规划和生产纲领,设计生产能力为500台大型风力发电机组，计划在4年内达到设计生产能力，届时我公司产品将占市场份额的25%。80 损益及利润表单位：万元序号年份项目正常生产期备注2008年2009年2010年2011年1生产台数（台）401002505002装机容量6万KW15万KW38万KW75万KW3单台销售价格8708708708704销售收入34800870002175004350005应交税金133033278319166405.1增值税118829717428148575.2城建及教育费附加14235689117836总成本费用28396709901774753549506.1零部件采购成本26620665501663753327506.2其它1776444011100222007利润总额50741268331706634108所得税1674418610463209259税后利润34008497212434248510法定盈余公积金3408502124424810%11可供分配利润306076471911938237从上表可知：预期年销售40台，则收入可达34800万元，缴税总额1330万元，实现利润5074万元。9.2.3经济效益分析项目执行期内，2台1.5MW样机研制完成后销售运行，可以在收回成本的基础上实现微制。本项目经济的实现着眼于在产品批量生产的经济效益。项目达产后，预期销售500台，则销售收入435000万元、实现税金16640万元、实现利润63410万元，可供分配利润38237万元。该项目具有良好的经济效益。投产后2年内可收回全部投资。规模化生产后可以替代进口产品,各项技术指标达到国际先进水平。80 9.2.4社会效益分析本项目的实施，将会对浙江的机械制造业及相关产业有明显的拉动作用，也充分利用了浙江省丰富的风资源，对提高浙江地区的经济和技术发展水平将发挥推动作用并可提供200多人的就业机会。按生产24万KW装机容量计算,一般情况可发电4.8亿度,相当节煤1.756亿吨、减少CO2温室气体排放3.024亿吨，减排有害气体二氧化硫2783.76吨，氮氧化物2056.32吨，烟灰2377.2吨,对环境保护用作十分明显。本项目产品属于世界新型能源设备生产工业，符合国家产业发展政策。发展清洁能源、无污染的风能，有利于保护环境和生态平衡，并能提供用之不竭的电力，对能源的节约及环境保护具有重要的意义。80 新型风力发电机制造项目可行性研究报告目录80 第1章总论一、项目摘要1、项目名称：2、项目建设地点：3、项目法人（建设单位）名称：4、项目主管单位：5、项目建设技术依托单位：6、项目性质：7、项目建设目标：8、项目建设内容及规模：9、项目建设期10、项目投资规划及资金来源二、项目建设的依据三、主要技术优势及相关参数四、主要技术经济指标五、现有条件六、可行性研究结论第二章项目建设的必要性第三章项目建设条件分析第四章：项目建设目标及发展前景第五章：项目建设方案第六章：环境评价第七章：项目的消防，劳动安全，环境卫生第八章：项目实施技术方案第九章：项目组织和运行第十章项目实施进度第十一章：投资估算与资金来源第十二章：经济分析80 第十三章：项目综合评价第十四章：结论和建议80 第一章总论一、项目摘要1、项目名称：*************有限公司重机公司“新型风力发电机制造”项目2、项目建设地点：********市高新区北区规划占地面积85(300)亩3、项目法人（建设单位）名称：**********有限公司项目负责人：***技术负责人：****项目执行人：********项目组4、项目主管单位：********高新区管委会5、项目建设技术依托单位：北京大学****清华大学****华北航天工学院****中国国家机械研究院****中科院北京物理研究所********技术研究中心********轻工学院****6、项目性质：新建项目7、项目建设目标：1)建设中国大功率立轴磁悬浮风力发电设备制造基地2)完成兆瓦级立轴风力发电高端最先进技术的研究3)填补****边远农牧区用电空白4)实现国际技术合作，全面推进立轴风力发电技术的应用80 1)利用原有的营销网络将产品推广至世界各国，出口创汇8、项目建设内容及规模：工程一、金工分厂的厂房建设及设备购置及安装调试，占地面积5亩；工程二、风叶分厂的厂房建设及设备购置及安装调试，占地面积5亩；工程三、磁电机分厂的厂房建设及设备购置及安装调试，占地面积15亩；工程四、立轴式风力发电机组装分厂的厂房建设及设备购置及安装调试，占地面积15亩；工程五、立轴式风力发电机测试及实验分厂的厂房建设及设备购置及安装调试，占地面积45亩。9、项目建设期项目建设从立项批准起二十个月完成试制任务，一年内完成，定标、定型、定员、定验收标准，一年内投入有关实验、完成数据收集。10、项目投资规划及资金来源项目计划总投资：18亿元资金来源：企业自有资金2亿元，股份制合作引入资金15亿元，同时争取国家地方的配套资金1亿元。14、项目计划及效益：1）规划年产量及产值（见下表）：产品规格年产数量（台）单价（万元）产值（万元）11千瓦20000120000210千瓦100009900003100千瓦500078390000合计5000002）经济效益：年销售产值50亿元，利润率32%，利润16亿元。3）生态效益：该项目建成后，可制造的风能发电机组的总装机容量为6280 万千瓦，年发电量62万x7000小时=434000万度。这些产品投入用户使用后，减少排放量如下：1、相当于少消耗434000万度x0.3公斤/1000=245.7万吨标准煤；2、减少排放245.7万吨x2.62=643.734万吨的二氧化碳；3、燃煤中含硫量按照0.8计算，可以少排放二氧化硫245.7万吨x0.8%x64/32=3.9312万吨；4、少排放吨烟尘。由此可见，生态效益可观。4）社会效应：产品投放市场后。可以解决边远地区用电户、农牧民用电户的用电问题，为稳定社会治安、改善农牧民生活状况，维护社会未定、促进边远地区的经济发展提供了可靠的电力保障。二、项目建设的依据1、《中华人名共和国节约能源法》2、《中华人民共和国可再生能源法》3、《电力工业“十二五规划”》4、国务院《关于加强节能工作的决定》5、国家经贸委《关于加快风力发电技术装备国产化的指导意见》6、第十二个五年计划中《节能减排计划》7、温家宝总理在中欧工商峰会上的讲话三、项目产品的主要技术优势1、采用永磁发电机原理，使得兆瓦级发电机组可以在不用外来启动电源的情况下自启动，只要有一级风就可以开始发电。2、采用新型磁悬浮支撑理论使得重达数十吨的发电机在运转时基本上没有摩擦力，不仅发电效率高，而且噪声低，仅有约15分贝。3、高效利用风场，相同装机容量只要传统风力发电站的三分之一的面积。4、发电效率高达85%，比水平式提高了15个百分点。5、结构简单，重量轻维修方便。6、抗风能力强，可在风速50米/秒，相当于14级风的条件下工作。80 1、投资成本低约30%，设备使用寿命长。2、制造设备的原材料可回收利用，对环境不产生污染。3、能够满足不同风速下的工作要求，年发电时间可达8000小时以上，可利用低风速发电，使得风力发电使用的范围更为广泛。四、项目主要技术经济指标1、本项目建设总面积85(300)亩。其中厂房及建筑物占地面积70(260)亩，绿化面积5(20)亩，厂区道路和其他硬化面积10(20)亩。2、本项目总投资18亿元，3、投资来源：企业自有、股份制合作引入、争取项目国家配套资金；4、本项目人员编制：850人。五、现有条件：********有限公司重机公司，是以设计制造安装水泥成套设备生产线为主的专业公司，公司始建于1994年，已通过ISO9001:2000国际标准和质量体系认证，先后获得****名优企业、****会指定产品、市民营企业先进单位、市重合同守信用企业等荣誉。公司生产历史悠久，技术力量雄厚、制造设备精良、检测手段完善，为该项目的成功运作打下了良好的基础。********有限公司在多年的经营过程中，培养和锻炼出一个经验丰富的国际贸易团队，打造和培育了一个高效的销售渠道和遍及世界的销售网络，通过这些渠道和网络，可迅速将公司的新产品推广到国内外，迅速占领国内外新型风电产品的市场，实现生产规模化，满足市场需求，避免跟风者重复建设。********有限公司重机公司有丰富的机械产品制造、安装调试经验，可为本项目的实施提供合适的人力资源，包括部分技术人员、管理人员和一线工人。公司现有的部分机械加工设备，都可以用于该项目。********现有有待利用土地50亩，办公综合楼一座。该地区交通方便、用水和电力供应可靠，可为项目工程建设提供部分用地。80 ********市周边的部分贫困县，例如**县，很多牧民由于居住地偏远，无法通电，常年过着没有电、没有通讯信号的生活，缺电的问题极大的制约着当区的经济发展和人民生活水平的提高。本项目实施后，可为这些边远地区的农牧民提供运行可靠且低成本的电力供应，为改善人民生活、发展当地经济、促进社会稳定有着非常重大的意义。同样某些边远地区的矿区尤其是山区，由于架设输电线路的难度较大、费用较高，只能采用柴油发电机，使得生产成本上升，经济效益下降，柴油及使用过程中不可避免的造成空气污染。本项目实施后完全可替代矿区的柴油发电机，降低工业生产的成本，提高经济效益，同时杜绝了燃烧燃料造成的环境污染。由于********有着丰富的国外项目运作的经验，该项目实施后，在满足国内用户需要的同时，可将部分产品推广至国外，为国家出口创汇。同时也可以改变我区出口机械产品附加值低的状况。目前公司与国家****院合作，研发了新型风力发电机，技术领先，由于***院的强大的研发能力，确保了项目实施后的现有产品的更新换代，使得项目投产后的产品始终保持在领先地位，避免了低技术含量产品的低成本恶性竞争。六、可行性研究结论本项目研究报告，通过分析，符合当前国家能源、电力行业的发展政策，按照工程建设的要求，论述了工程建设的必要性和可行性，确定了项目建设的指导思想，建设原则、项目规模、建设方案、组织机构、工程投资、建设进度等，并对其环境生态影响、社会和经济效益进行了分析，得出以下结论：本项目地处****地区，风力资源较为丰富，是本项目产品—新型风力发电设备快速应用于实际的得天独厚的条件；本项目采用全新的设计理念，克服了传统的水平轴三叶式风力发电机的诸多局限，大大提高了风能的利用效率，降低了制造，安装难度，符合我国高技术产业的发展方向，符合国家“十一五”规划的发展方向，是国家鼓励发展的技术产业；同时由于与我国著名大学***合作，技术成熟、科技含量较高、研发能力强、产品升级换代提升的后劲十足；本项目由于潜在市场广大，产品附加值高，因此经济效益可观，经财务分析，具有较强的的抗风险能力；项目实施也同时解决了长期困扰这电力部门和基层政府的边远地区农牧民用电问题，有着不可估量的社会效益，是非常有必要的建设项目；80 本项目生产工艺简单，生产过程中对环境的影响极小，符合国家对新建工程的要求，劳保、消防符合国家规范。项目实施后，由于项目产品---新型立式风力发电机的应用，极大地减少了不可再生能源的消耗，减少了二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等废气的排放，间接而有效的达到了节能减排的目的；项目建成后可提升我国在风力发电设备制造领域的竞争力。另外，该项目的建设能增加社会就业机会，社会效益显著。综上所述，本项目建设顺应国家十二五发展规划，符合国家产业政策，技术先进，市场急需，经济效益可观，同时为改善边远地区的用电条件，具有相当的社会效益。是个利国、利民、利企业的切实可行的项目。建议上级主管部门尽早批准立项，付诸实施。80 第二章项目建设的必要性一．项目建议的背景与由来1、进入二十一世纪以来全球性的能源危机，使得人们将新能源的开发利用列入非常重要的日程，可再生能源例如风能、太阳能、潮汐能等。随着时间的推移，地球上不可再生能源越来越紧缺，迫切需要找到更加经济的可再生能源作为未来人类可依赖的能源，风能也是其中最引人注目的能源之一。2、我国风能资源丰富，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW（陆地上离地10m高度资料计算）。据不完全统计，全国范围内计划在2010年投产的风电装机容量高达500万kW。根据刚刚颁布的发展规划，我国风电装机容量到2011年将达到1500万kW，2015年达到5000万kW。市场容量极大。在国际上，全球累计装机容量平均年增长28.3%。其中，美国、德国、印度、西班牙是新增装机容量前4位的国家。国际上风能发电行业发展速度也非常之快。3、近年来新兴市场的风电发展迅速。在国家政策支持和能源供应紧张的背景下，中国的风电特别是风电设备制造业也迅速崛起，已经成为全球风电最为活跃的场所。近年来，中国制造的风电设备产品占据越来越大的市场份额，风机产品正在经历一个由全球制造向中国制造的转变。传统风能发电采用的是三叶式水平轴发电方式，存在很多的弊端，导致风能利用率低，投资较高，维护费用高，设备运转率低，年发电时间在3000小时左右，发电成本较高等缺陷。而新型风力发电机组的优势，克服了传统风能的弊端，使得风能广泛应用成为可能。二、新型发电机组的原理和优势　　垂直轴风力发电机,是一种将风能转变为机械能，再转变为电能的低转速风力发电机。垂直轴风力发电机采用的永磁悬浮技术两用型风机的专利技术，采用低风速启动，无噪音，堪称无声风力发电机。　　与传统的水平轴风力发电机相比，有以下显著的技术特点：　　1）．安全可靠　　2）．低噪音　　3）．抗风破坏能力强　　4）．所占空间小80 　　5）．发电效率高　　6）．风能利用率高　　7）．具有广告效应8）．控制性能好1．垂直轴风力发电机的结构特点功率和转速是风力发电机的两个基本前提。三叶式风力发电机主要靠加大风轮直径来加大功率，比如德国的RePower公司的5兆瓦风力发电机风轮扫风直径已达126.5米。由于风轮的转速和风速在本质上是对应关系，因此即使平均风速已经达到8米/秒以上的理想值，该发电机风轮的理论转速也只能达到1.209转/分钟。RePower公司虽然通过对风叶叶形的处理（宽叶根，窄叶尖）加快了风轮的转速，但是这个转速的加快是以牺牲风轮扭矩为条件的。大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机的风叶都垂直向下安装与风轮外缘，因此就算风轮外缘不变，风轮的功率仍然可随风叶长度的增加而增加。该结构特点的意义十分重大，因为它可以使单个风轮以较小的直径实现较大的功率，从而轻松逾越三叶式风力发电机所无法逾越的贝兹极限（三叶式风力发电机风能利用系数的理论极限值）。2．大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机风轮的特点在可比的前提下，大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机风轮采集风能的能力是三叶式风轮的三倍以上。为了提高转速，三叶式风力发电机的风叶不仅数量少，而且叶形也都比较狭窄。但是风机对风能的利用毕竟是风叶表面受力的结果，而这就直接表明风叶数量少，叶面窄对于捕风是有问题的。大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机的风叶不仅数量多，而且宽度大，作为在风中受力，这两个特点无疑具有优势。另外，三叶式风力发电机风轮的叶尖速度大都是风速的三倍以上，这表明叶尖作为风轮的最佳受力位置，这些位置实际是运行于巨大的空气阻力中。这个情况不仅会造成严重噪音，更重要的是风轮的其他位置在受风中已经采集到的风还会被叶尖的阻力大量抵消掉。80 大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机的风轮叶片都整体分布于风轮的最外缘，它们都均等的处于最佳的受力状态。因此在可比的前提下，垂直轴风力发电机采集风能的能力是三叶式风力发电机的数倍。这表明在发电能力相同时，垂直轴风力发电机的体积可以比三叶式风力发电机小很多，制作成本自然也要低得多。3．大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机的风轮响应了风切变的规律风速随垂直高度的增加而增加，所谓风切变。对于三叶式风轮，风切变是一个不利因素，因为三片风叶在运行中实际只有一片风叶运行在高速区，而另外两片则运行于中速区和低速区。对于运行于高速区的叶片来说，运行于中速区和低速区的叶片给出的其实是阻力，这不仅会引发噪音和振动，而且这里还会有相当部分得自高速区的风能被抵消掉。对于三叶式风力发电机的这个问题，可以在该领域分析计算风轮的捕风性能与发电机整机的高度的关系时，直接看出：风轮捕风时最有捕风意义的风叶无疑是运行于轮毂上方的那片风叶。对于风力发电机，这个高度无疑也是最有意义的高度。但是，在计算三叶式风力发电机的风能利用系数时，这个高度和与这个高度相关的风速实际被一刀砍去。该领域所以这样做，这虽与凸显三叶式风力发电机的发电性能有关，但也与这里只能考虑三片风叶的平均值相关。大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机的风轮直径上大下小，外观形如巨型漏斗。由于这个处置响应了风切变的规律：在相同的风速条件下，风轮直径与风轮转速成反比。因此，即使风轮上部所在处风速较高，但是由于风轮直径也比较大，因此风轮上部的的转速也就比较低；风轮中下部所处风速比较低，但是风轮直径比较小，风轮的转速也就比较高，因此，即使在同一时间内风轮各层所经历的风速不同但是风轮自上而下各层都以大致相同的速度旋转，动态十分和谐，有效避免了能量损耗和噪音。4．大功率螺旋风叶风轮有效地克服了风的不稳定性风的不稳定性是风力发电中最需应对的问题，而风轮的转动惯量可以有效地克服这种不稳定性。但是三叶式风轮的风叶不可能做的足够重，因此三叶式风轮对转动惯量的利用十分有限。80 垂直轴风力发电机的风轮不仅可以根据需要做的足够重（比如兆瓦的风轮重达百吨以上），而且这些重量在风轮上的分布还可以充分考虑对转动惯量的利用。因此大功率螺旋风叶风轮实际是一个可以有效地克服风的不稳定性对风电品质恶化的储能飞轮，它为在根本上解决风电并网时的有关问题提供了前提。5．垂直轴风力发电机具有极强的抗破坏性风速的能力三叶式风力发电机的风叶以一端固定在风轮上，在气流的作用下，它们很容易发生振动，从而引发整个系统的同频和倍频多阶共振，使系统面对危险。另外三叶式风轮的风叶固定方式使其结构天然缺乏刚性，因此必须投入专门相应的材料来保证叶片的抗破坏性能，而这就会加大制作成本。大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机的风轮叶片由支架两端固定，而且上下层叶片首尾相连，这种整体钢化性处置不仅使风轮很难发生振动，同时还具有较强的抗破坏性风速的能力。6．大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机可有效地提升系统的风能利用系数当风以有效速度吹过三叶式风轮的叶片时，被风轮吸收的风能最多只占总量的30%，70%以上的风能流失了。大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机风轮的叶片由上而下分若干层，每层12片风叶，一致倾斜30度安装，安装时上下层叶片首尾相连。若干层风叶经这样安装后，风轮表面便会形成12条自下而上的螺旋风道。这些风道不仅可以使推动风轮旋转的阻力，升力组合于同一风轮，并在风道内呈上下长程运动，而且风轮还会被风道围成圆筒状，这样在风吹过时，这里除了40%以上的风能被风轮作为动力直接吸收外，那些吹入圆筒内的风实际已经被风道圈禁。这些被圈禁的风必然还会因自身的运动而继续向风道释放能量，从而构成风轮对风能的二次利用和三次利用，有效提升系统的风能利用系数。7．大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机的设计，制造，安装，维护都能以最宽松的条件完成三叶式风力发电机必须用尾舵和一个复杂的偏航系统来保证风叶正面受风，这些对风装置都联系于发电机的制作成本。80 另外三叶式风力发电机的传动装置和发电机都安装于风轮后部的机舱内。由于机舱内空间十分有限而且又处于高空，这就会给有关机电设备的设计，制造，安装，维护等所有环节到来一系列严重问题。大功率螺旋风叶风轮不需要任何对风装置就可以在任何方向上自由受风。另外，垂直轴风轮安装在水泥管塔上，水泥管塔内的空间十分宽大，这使机电备的设计，制造，安装，维护都能以最宽松的条件完成。8．大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机有效发电时间更长大功率螺旋风叶发电机所拖动负荷大范围可调，风力发电机的容量系数达80%以上；有效发电小时数达6000小时以上。三叶式风力发电机相对窄小的机舱只能装一台发电机，作为一台发电机，它的工作范围必然有限，3米/秒只能使它切入或者说启动；风速12米/秒以上时，为保证发电机不会因转速过高而过热损毁，风轮又要开始调节桨距角泻掉风能；风速25米/秒以上时，发电机还需刹车切出。在以上情况中无疑有大量的宝贵风能被无奈的舍弃了，以致三叶式风力发电机的有效发电小时数通常都不会超过3000小时。大功率螺旋风叶发电机的水泥管塔内空间很大，因此这里可以有若干发电机经电磁离合器串联。这些串联的发电机可根据风速与风轮进行数量不等的连接：在风速3米/秒左右时只连接一台发电机，由于一台发电机加给风轮的负载远小于风轮的总设计能力，因此即使风速3米/秒，风轮仍可拖动这台发电机正常发电。这之后可根据风速随机增加与风轮连接的发电机台数，直至全面利用最大风速。由于本设计中的风力发电机可因风轮所拖负载大范围可调，从而构成对风能的全面利用，因此它的容量系数可由通常的30%提高至80%以上，这使它的有效发电小时数由三叶式风力发电机的2000—3000小时提升至6000小时以上。9．大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机的运输安装成本远低于三叶式风力发电机大功率三叶式风力发电机的主要部件大都比较大（如风叶长达几十米），这使对它们的运输十分艰难，安装则需要吊上高空进行，故障维修也十分复杂，因此这些过程联系于巨大成本。80 大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机的高大体型是由比较小的部件（如风叶的宽和高都不过十几米）组装而成，而且所有安装过程和日后的维护过程都可依托塔基低难度完成，因此这里发生的前期和后期成本比三叶式风力发电机分别低40%和80%以上。10．大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机的其他优势大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机还有一些优势：比如它的风叶采用高防锈彩色钢板制作后可以美化城市和草原；顶部经封闭后可以作成旋转大厅或安装硅光电池板。可安装于高层建筑顶部，轻松实现人们的建筑-发电一体化梦想。更重要的是，大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机还能以单机形式通过钢架结构向高空层层组合叠加，这样既可以有效加大空间利用系数（在占地不足一平方公里的钢架结构上可安装100个以上发电1-3兆瓦的风轮），又可以更加有效地采集高空优质风能。11.大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机与以往的垂直轴风力发电机的比较大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机与以往的垂直轴风力发电机根本不同，若干年来一直有人在研究垂直轴风力发电机，而且有些成果已经产品化。为了不发生混淆，这就需要指出大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机与其它已有的垂直轴风力发电机之间存在着根本不同：已有的垂直轴风力发电机的基本设计思想是：作为捕风装置，这个装置对风的响应应该越灵敏越好。而灵敏好像就意味着有关装置在受风时其重量越轻越好。循着这个看起来十分合理的思路，人们一直在为自己的垂直轴风轮做着这样两件事：风叶的数量尽量少而重量尽量轻，因此那时的垂直轴风轮的风叶基本都是即稀疏又轻飘。其实这个思路有本质上的误区：其一，风的不稳定性是风力发电的头号大敌，作为对风的响应，风轮对风的过分灵敏就是对风的不稳定性的过分灵敏，这里无疑大有问题。其二，风轮的捕风能力与风轮的受风面积成正比。风叶数量稀疏而且宽度相对窄小，其受风面积也必定有限，这不仅会使风轮捕风性能低下，自启动性能很差，而且还会因气流对风轮的反复颠簸而引发系统的谐振。其三，风轮的重量即使大一些，但是根据力学原理，旋转系统旋转时，其重量在一定限度内在不仅不会沿旋转轴构成阻抗，相反它还会直接生成转动惯量从而有效克服系统的不稳定性。也就是说，视风轮的重量为大敌是个不小的误区。80 由于本说明中的垂直轴风力发电机在某种意义上也可算是来自于对上述问题的充分认识，因此它与以往的垂直轴风力发电机有着本质的不同。2、我国风电制造业的现状目前我国小型立轴式风力发电生产厂家已经发展起来，但成熟稳定的、性价比高的立轴式发电机组尚没有定型，与本项目性能和造价类似的产品尚未见到报道，本项目产品未来的市场空间极大。3、我公司风电项目的运作设想鉴于上述情况我公司经多年调查研究，制定了发展新型能源的战略方向，利用原有的加工设备、技术力量、市场销售网络和渠道，采取与国内知名研究所、大学、设计院及有关专家合作的方式，拟建立一个完整而高效的产学研一体化的新型风能设备建设基地。80 第三章项目建设条件分析一.场址确定原则根据项目建设的要求，场址选择应满足以下条件：1、符合项目建设及发展要求2、尽量减少占地以控制投资3、各种配套条件好4、周围环境适于项目的建设5、交通便利二.厂址选择本项目地址在****经济技术开发区北区，交通、通讯便利，水、电、暖供应充足。**********有限公司拥有该园区综合用地面积50亩。本期工程占地面积300亩。根据生产总工艺流程及生产特征，结合场地内外条件，将厂区规划区域分为：金工分厂、风叶分厂、磁电机分厂、组装分厂、测试及实验区、成品储存区、办公区、动力及生活配套区。三.建设条件1、地形、地貌****经济技术开发区北区地形平整，交通便利，距离吐乌大高速公路不到500米。2、气象****经济技术开发区北区地处乌鲁木齐市北部,距离海洋很远，气候属于温带季风型大陆气候；冬季较长而寒冷，供暖期长达半年。春秋季节气候宜人，非常适合旅游观光和居住。全年雨量较少。3、地震根据《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001），本项目区域属于宁静地带，抗震设防烈度为6度。4、交通及运输情况航空：****机场离这里均不超过20公里。公路：公司距市内约8km,东为****高速公路。铁路：往南2公里为****东站货运站。80 5、公用工程供应供电：全厂电力负荷约为5000KW，电源电压为10千伏,从电力公司引来一条10KV的工作电源，单路运行。供暖：由厂区南面热力公司供应。供水：全年一次水由自来水公司供应。优越的自然环境和社会经济基础，为本项目的建设提供了良好的依托条件。6、法律支持和环境保护本项目是在****市经济技术开发区北区内建设，符合消防、劳动安全卫生要求。项目建设坚持以人为本，保护当地生态和环境，产生的污物及时清运，污水经处理达标后排放。80 第四章：项目建设目标及发展前景一．项目建设的目标年产大功率螺旋风叶垂直轴风力发电机35000台（套），年总产值50亿元，利税16亿元。二．项目建设的指导思想和建设原则1、合理的经济规模：在当前技术经济条件下，建设年产量35000台（套）工程项目，通过投资经济效益分析，项目投入产出比、资源和资金利用、经济效益分析，各项指标都达到同行业较高水平，项目建设为合理经济规模。2、产品目标市场为国内外市场，市场需求及市场容量大，并根据项目阶段性市场占有率和前景来确定扩大建设规模。3、资金和原材料供应将是项目建设的主要影响因素，建立完备的采购渠道和良好的市场供应，将有利于资金的合理分配和资金的利用率，并有利于对原料的供应，确保项目顺利快速发展。三、销售方案（营销策略）针对****内的边远地区，为农牧民提供小型风力发电机组的建设服务，解决他们的用电问题，同时帮助这些用户争取国家相关优惠政策，以减轻其资金压力。对远离供电网络的独立用电单元，例如矿区等地，可建设独立的风力发电机组，替代原有的柴油机发电，降低用电成本，达到示范效应。在***内几个风力资源丰富的地区，与当地政府和投资商合作建设几个兆瓦级的风电场，并实现向网上供电。利用公司多年来建立的国际销售网络和渠道，广泛宣传公司转型的新产品，使得项目产品能够以最快的速度打入国际市场，为国家出口创汇。四．项目建设的任务1、项目的立项审批，资金筹措和到位；2、组织建立项目机构，配置相应人力资源和其他资源，开始项目研发工作；3、规划工厂总体布置，建设相应基础基础设施，建设生产车间、仓库；4、采购相关生产设备，并安装、调试；采购、安装和调试用于产品测试的检测设备；5、招收新员工并对员工进行相应的培训，使其掌握相应岗位的知识和技能。80 第五章：项目建设方案一、技术方案新型垂直轴风力发电机的制造工艺流程，分为五个步骤：1）制作风叶支撑杆件和塔筒支撑杆件，材料为外购型钢，制作工艺有钻孔、铆接、切割、焊接、弯曲变形、热处理等；制造发电机齿圈等部件，制造工艺为车、铣、刨、磨、钻、热处理等。2）制造发电机捕风的风叶；3）制造发电机和磁系统机构；4）零部件组装；5）整机和部件的检测。二、产品方案（产品规格型号、技术参数）1、产品品种及年产量：产品规格年产数量（台）11千瓦20000210千瓦100003100千瓦5000合计350002、产品技术参数（以1Kw垂直轴风力发电机组为例）序号技术指标名称数值1风轮高度2米2风叶数量5pice3风叶材料TRP4塔架高度5.5米5额定功率1000W6额定风速12米/秒7启动风速3米/秒8工作风速4-45米/秒9安全风速45米/秒10设备重量（不含塔架）160公斤11电机台数多台永磁电机12储电系统介质钒电池80 三、设备方案（一、主要设备选型原则和理由主要设备表）序号设备名称数量1BC6063型牛头刨4台2BY60100B型牛头式刨床4台3L6140B型卧式内拉床4台4CS6140/1500型卧式车床4台5CS6150/2000型卧式车床4台6CW6163/3000型卧式车床4台7CW61100B/3000型卧式车床3台8CW61200/4000型卧式车床3台9C5112型单柱立式车床2台10CK578型数控单柱定梁立式车床2台11FX5045型立式升降台铣床4台12Y31125K型滚齿机4台13Z3040x12/1型摇臂钻床8台14Z3063x20/1型摇臂钻床6台15GB4025C型卧式带锯床6台16GB4040C型卧式带锯床4台17JH21-315开式固定台高性能压力机8台18JC23-80开式可倾压力机12台19QC12Y-6x2500型液压摆式剪板机6台20QC12Y-8x2500型液压摆式剪板机3台21WC67Y-200/3200型液压折弯机12台22W11S-12x2000型液压上辊万能式卷板机4台23W11-60x2500型三辊对称卷板机2台24BBJ-20000型数显式刨边机10台25WH-B-260型高频感应加热器4台DLX-SK-1080型数控淬火机床4台26CNCDG-3000型数控火焰切割机4台27ZT-60型自调式滚轮架16台28CZ-6x6型十字焊接操作机10台29ZD5-1250型晶闸管控制直流埋弧焊机代小车24台30ZXE1-500型交直流两用弧焊机12台31BX1-500-2型交流弧焊机24台32BX1-400-2型交流弧焊机24台33C5263X31/32立式车床4台34WC67Y-63/2500型液压折弯机4台35C60600x16/150落地车床4台80 36重型卧式车床Z-WS6163004台37C5263立式车床4台38重型卧式车床Z-WS606004台39C5263立式车床4台4041四、工程方案1、总平面布置原则：充分利用场地条件和自然环境，因地制宜，选择合理的建筑体形，在满足生产要求的前提下，提高土地使用效率,减少投资，降低工程造价；符合国家有关设计规范、标准；考虑工厂的生产安全及卫生要求，建筑物间距满足生产、防火、安全、防尘、防噪音、日照、通风等要求，并房前屋后进行绿化来改善厂内环境；平面布置做到功能分区明确、符合工艺流程、组织有序，便于管理和控制成本；合理确定建(构)筑物的平面尺寸、建(构)筑物的间距来满足消防和相关规范要求，布局紧凑合理，运输短捷；结合厂外路网规划，合理组织厂内道路，人流、物流及消防道路路线明晰，交通顺畅，避免相互交叉干扰；以人为本，保护生态环境，厂区绿化美化，采取措施减小噪声、粉尘、污水等污染因素对周边邻近企业的影响，营造良好的生产和生活环境。2、总平面布置方案的说明根据工艺生产的需要，本总图主要考虑以下建筑物的布置：主要生产区：金工分厂（杆件制造分厂）、风叶分厂、磁电机分厂、立轴式风力发电机组装分、立轴式风力发电机测试及实验分厂的厂房；辅助生产区：科研楼、测试质变配电站、循环水泵站、材料库房、产品仓库；公用设施部分：办公楼、食堂、宿舍、停车场、绿化带等；厂区绿化因地制宜，充分利用建筑物周围，道路两侧，配合建筑物造型，种植常绿树木和花草，加以点缀，以期达到改善厂区的小气候，使厂区富有生机勃勃和清新的感觉，建设一个环境友好型工厂。3、产品出厂运输本项目生产所需主要原料为钢材，电气配件等，全部采用普通货车运输。发电机组枫叶部分先组装成利于运输和安装的构件，采用期初运输至安装现场后组装成整体。出口产品采用集装箱运输。80 第六章：环境评价一．项目区环境概况本项目位于****市经济技术开发区北区，距离市区15公里，附近无居民区，无河流，交通便利，地势平整，水、电、暖供应充足。二．项目建设的环境影响1.噪声项目建设施工过程中噪声主要来源于施工机械及运输车辆，工程施工区域及周边5KM范围内无常驻居民区，受噪声影响的人群主要为施工人员。2.弃渣主要包括施工弃渣和施工人员的生活垃圾。3.生活污水建设施工期间施工人员的生活和食堂将产生生活污水和生活废水。4.环境空气建设施工期间会产生很少量的粉尘，主要来源于土石方开挖，堆放，回填等过程中。三．项目生产的环境影响1.噪声项目生产过程中的噪声污染主要来源于机械设备运行和使用操作过程中产生的噪音，受影响人群主要是设备操作人员2.弃渣项目生产期间的主要是生活垃圾。3.废水项目生产期间产生的废水主要是生活废水。4.环境空气项目生产期间对环境空气无不良影响。四．初步评价与结论1、项目废气对大气环境质量和附近居住环境不会产生不利影响。80 2、项目废水主要为生活污水，不会构成对水体功能的明显影响。3、项目噪声源主要来自设备运行噪声，且大多布置在室内，对附近基本无影响。4、固体废物均按各自要求均得到妥善处置，对环境影响不大。五、设计依据《中华人民共和国环境保护法》；《中华人民共和国水污染防治法》；《中华人民共和国大气污染防治法》；（86）国环字第002、003号文件关于颁发《建设项目环境保护管理办法》的通知；劳字（1998）48号颁发《关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》的通知。《城市区域环境噪声标准》中的3类标准。《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）。《污水排入城市下水道水质标准》。80 第七章：项目的消防，劳动安全，环境卫生一．项目消防1.贯彻执行消防法规，做好消防保卫工作，从基础做起，从源头抓起，确保本项目在建设、生产的全过程中，做好消防的教育培训工作，专人、专项负责，做好安全保卫工作。2、建立健全消防安全管理组织机构，完善各项规章制度，做到有专人管理，有章法可循。3、制定年度、季度消防工作计划，建立和健全日常监督机制，消除安全隐患，做到预防为主，防治结合。4、加强消防安全意识培训，提升员工消防安全意识，提高员工消防安全技能。5、加强消防器材的维护保养，定期检查、定期更换，确保其完整好用。6、编制依据：《建筑设计防火规范》GB50016-2006《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005二．劳动安全1、项目建设必须认真贯彻国家和自治区的有关法令及建设规定，坚持“领导是关键、教育是基础、设施是前提、管理是保证”的宗旨，坚持“安全第一、预防为主”的方针。2、建立健全劳动安全管理组织机构，做到专人管理；完善各种安全规章制度，做到有章可循；3、做好职工安全教育工作，使员工掌握安全生产规章制度、安全操作规程；4、依据：1）、《中华人民共和国安全生产法》2）、《工业企业设计卫生标准》TJ36—793）、《采暖、通风和空气调节设计规范》GBJ17-874）、《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》劳动部令1996.10.1180 三．环境卫生本项目其中的部分工艺对卫生环境要求十分严格，因此对工厂环境和周边环境要求比较严格。制定专人管理环境卫生工作，针对不同的作业区域，制定相应的规章制度和工作标准，保证工厂的环境卫生符合国家有关政策法规的要求，同时生产工艺对环境卫生的要求，确保员工身体健康不受影响，确保产品质量达到要求。产品生产过程中的边角废料都可以回收利用，设有专门人员收集管理，定期处理，不产生环境污染。80 第八章：项目实施技术方案一．技术保证大功率垂直轴风力发电机技术成果，拥有自主知识产权。技术成果已获得国家发明专利证书，专利号分别为******和********。本项目建设单位已与专利权拥有人签订了技术合作协议。二．技术用工本项目前期的技术指导由***********************************为首的技术专家团队亲自指导培训，关键岗位的技术人员由公司从社会中聘请专业技术人员担任，并由公司进行不定期的专业培训，包括聘请有关专家讲课，以及赴内地现场学习深造等，使之能尽快的熟悉产品的性能，结构，特点，尽快提高业务素质，为企业的不断发展壮大打下坚实的基础。三．技术培训本项目属高新技术产业项目，对技术人员素质要求较高，应加强和加大培训力度。生产人员上岗前要进行业务培训，以便使员工较快地掌握生产和操作规程。本厂员工上岗前应参加公司内部培训或到有关厂家参加培训，管理人员及操作工人培训后应进行考核，合格后持证上岗。同时，每年要定期或不定期地分次分批地对员工进行培训，以不断提高员工技能和业务素质。8、技术管理本项目投产后，管理层设总工程师（兼副总经理）一名，负责工厂的全面技术管理工作，主要管理设备部，技术部，研发部，采购部，售后服务部的全面管理工作，并对总经理负责。80 第九章：项目组织和运行一．项目组织管理本项目的投资建设活动力求高效率、高质量、低成本地完成项目目标，拟组织强有力的项目管理人员进行组织与管理。为确保项目建设按期完成，并实现较高的质量，本项目将按国家要求聘请专业的监理公司进行全过程监控。同时准备按公开、公平的市场竞争原则，采用公开招投标方式选择施工单位。施工单位必须具有资信好，实力强，经验丰富等特点，同时施工过程要实行项目经理负责制。二．项目管理和运行机制1、项目法人组建：本项目要按照现代企业制度建立和完善运行机制，实行董事会领导下的总经理负责制。2、管理机构组织方案本项目建成后，由**********有限公司具体实施管理。实行全员劳动合同制，由董事会聘用该公司的总经理，总经理负责全面事务。3、生产组织方案项目建成投产后，按车间生产作用的不同进行管理，进一步建立健全各项规章制度，要不断充实和调整研发能力和市场营销策略，降低经营成本，扩大市场份额，提高项目的竞争力和实现企业利润最大化。三．定员1、劳动定员编制的原则和依据1.1、所有行政，生产岗位原则上实行常白班制工作制，每班8小时制,每周40小时，全年有效工作天数按国家《劳动法》执行，其余遵照国家《劳动法》的有关规定进行休假或补发报酬。1.2、职能科室人员的比例，按国家规定不超过11%。1.3、参照类似企业的劳动定员编制。80 2、劳动定员项目定员860人，管理人员50人，技术人员320人，生产人员450人，销售部门人员30人。3、员工来源及招聘方案1）招聘****市待再就业人员大约500人；2）相关专业大中专应历届毕业生大约300人；3）本公司机械厂原有员工；所有人员必须经过培训后方能上岗。其中关键岗位的技术人员由公司从人才市场选择、培训、聘用专业技术人员担任。4、职工工资及福利生产工人年均工资为3000元/人，技术管理人员年均工资5000元/人，员工与企业签订劳动合同后，公司按照国家规定为员工缴纳五险一金。5、员工培训计划本项目属高新技术产业项目，对生产人员素质要求较高，应加强和加大培训力度。生产人员上岗前要进行业务培训，以便使员工较快地掌握生产和操作规程。本厂员工上岗前应参加公司内部培训或到有关厂家参加培训，管理人员及操作工人培训后应进行考核，合格后持证上岗。同时，每年要定期或不定期地分层次地对员工进行培训，以不断提高员工技能和业务素质。四．运行的主要内容公司建成后，将主要从事新一代垂直轴风力发电机的研发，生产，销售，安装以及售后服务，项目建成后，每年可生产35000台（套）的风力发电设备，该风力发电模式的推广具有重大的科技意义和经济示范意义，这个产品的推出将很快打造出一个风力发电史上的新时代。80 第十章项目实施进度一．项目建设期项目预计整个建设周期为10个月。二．实施进度计划1、进度编制依据1.1、本进度是在建设资金及时到位的前提下，依据各项工作所需时间和工程正常工期而编制的。1.2、本项目在完成技术交流、可行性研究报告等前期工作后，进行商务谈判、初步设计、施工图设计、工程施工等工作。1.3、施工进度依据工程项目构成，估算工程量而编制的。2、项目实施阶段自项目批准之日起，根据项目实施内容及进度制定出切实有效的工作计划，落实好各项进度的准备工作，抓紧抓好项目实施中的每一环节，力争做到环环相扣，立体进行，以使该项目尽早建成投产。项目实施进度如下：2012年1月-3月为项目前期工作，主要完成项目的立项，审批等手续以及与相关部门的协调工作。2012年3月-4月为施工图纸的设计工作，在此期间应加强与设计院的沟通协调，尽快拿出切实可行的合理的设计方案。2012年5月-6月为设备采购，招标，订货工作时间，在此期间应加强技术，采购，设备厂家的工作联系，以期能以尽量合理的价格购买到优质的产品，满足生产的需要，也为企业今后的生产和发展打下良好的基础。2012年5月-8月为土建工程施工工作时间，在此期间应注意建设方，施工方，监理，设计院的沟通协调工作，严格要求以保证施工质量，防止出现劣质工程和豆腐渣工程。2012年7月-8月为设备安装时间，在此期间主要进行设备的到货检查，就位，安装，要注意与土建部门的联系，防止出现设备损坏情况，防止出现设备因尺寸关系无法进入现场等情况。80 2012年9月为设备调试及试生产工作时间，在此期间主要进行设备的单机调试，生产线联机调试，产品试生产及检测等工作。2012年8月-9月为新员工培训工作时间，在此期间主要进行新员工的招聘，入厂初步培训，技术培训，安全生产培训等工作。2012年10月正式竣工投产。80 第十一章：投资估算与资金来源一．投资估算依据本项目的投资估算范围包括：项目所需土地费用、土建工程费、设备购置费、安装工程费、人员培训费等其它费用、流动资金及建设期利息等。投资估算依据以下文件：1、国家有关行业规范、规定、标准；2、建设单位提供的有关基础数据资料；3、有关专业提供的资料及文字说明；4、新疆维吾尔自治区有关建筑工程预算的文件。二．投资估算经测算，项目总投资180000万元。其中，建设投资130000万元，设备投资：75000元；建设费用（设备安装调试）：11000万元；厂房和建筑物：35000万元；建设期管理费：1000万元人员培训费用：5000万元；土地征购费用：1200万元；建设期利息：1200万元；不可预见费：10000万元。不可预见费用：6000万元建设期利流动资金50000万元。三．资金来源企业自有资金2亿元，招商引资15亿元，政府配套资金1亿元。80 第十二章：经济分析一．年总成本估算：本项目计算期内年总成本费用为33000万元。其中：固定成本：33000万元可变成本：117x3500万元=4095000万元；经营成本：？？？？？万元成本估算构成如下：1、原材料及辅助材料按实际到厂价（不含增值税）计，消耗量根据设计指标和计算负荷计算。正常年需原辅材料5500*62=万元。2、水电暖价格按当地实际价格计算，共计600万元。（1）电消耗：本项目用电按装机负荷测算，年耗电？？？？万千瓦时，每年电费？？？？万元。（2）水消耗：年需生产和生活用新鲜水？？？？吨，费用为？？？？？元。（3）暖气费：本项目采暖面积？？？？？？平米，暖气费22元/平米，每年在冬季供暖期间费用合计为？？？？？？万元。3、职工工资及福利费本项目定员850人，生产工人年工资按人均3000元计算，管理技术人员年工资按人均5000元计算，合计年工资3500万元；职工福利费、所得税、按工资总额的%提取，年计2500万元；两项合计？？？？？？万元。4、折旧折旧按平均年限法计算。新增设备折旧按10年计算，残值率取5%，设备每年折旧费为16000万元；建筑物折旧按30年计算，折旧费为？？？？？万元，合计？？？？？万元。5、销售费用按销售收入的1%计取，年需5000万元。80 6、财务费用财务费用包括长期借款利息和流动资金贷款利息等。长期借款利息：150000万元×12%=政府配套资金利息：10000万元×8.8%=7、其它费用其它费用主要是指在制造费用、销售费用、管理费用中扣除工资及福利费、折旧费、摊销费、修理费等后的费用。按工资总额的？？？？？？%估算，为？？？？？万元。四．销售收入，税金及附加经测算，本项目正常年销售收入总额为500000万元。1、生产成本：万元。2、工人工资及福利：1）技术人员、管理人员工资：5000元×2）一线人均工资3000元/人x300人x12月=900万元；所得税、福利费用、各种保险：二．总成本大约为每年20000万元。三．年收入大约为每年40000万元。四．年利润大约为每年？？？？？？万元。五．年利润率大约为每年？？？？？？%。六．盈亏平衡点8、投资回收期80 第十三章：项目综合评价一．风险分析（防治及对策）针对本项目存在的风险可能性，制定以下相应战略措施：1、技术风险：本项目技术源于*****为首的国内著名科研人员，技术负责人拥有相关专利两项；在项目启动后公司将投入足够资金继续研发工作，确保项目技术工作安全可靠，产品在市场上具备较强的竞争能力。2、资金风险，本公司作为项目发起人已经与投资商签署了投资合作协议书，投资商拥有足够的资金支持该项目；3、市场风险：该项目投产后年生产能力为50亿元产值，固定费用为固定资产折旧1.8亿元，人工工资福利各项税费0.6亿元；销售费用(包括交通差率招待等费用)0.9亿元，固定费用合计3.3亿元。产品变动成本：每千瓦5500元，产品售价：每千瓦7500元。盈亏平衡点产量为：33000万元/（7500-5500）=****万千瓦；盈亏平衡点的产能利用率为16.5/62=14.1%；产能发挥到**%时就可以保持盈亏平衡，说明项目的盈利能力较强，抵抗市场风险能力较强。二．财务评价依据项目财务评价按照国家发改委、建设部颁发的《建设项目经济评价方法和参数》（第三版）规定的原则和要求进行。以工程投资，运行管理费用，生产成本等作为项目的成本费用进行评价，以此作为判断项目财务可行性和经济合理性的主要依据。三．项目成本估算五．利润估算及分析经测算，本项目正常年利润总额为****万元。六．财务盈利能力分析七．盈亏平衡分析八．财务分析结论80 第十四章：结论和建议一．结论该项目产品方案合理，建设规模经济，所采用的技术达到了国内的领先水平。经考察论证分析，项目切实可行。本项目采用全新的设计理念，克服了三叶式风力发电机的诸多局限，大大提高了风能的利用效率，降低了制造，安装难度，符合我国高技术产业的发展方向，符合国家“十一五”规划的发展方向，是国家鼓励发展的技术产业。项目产品方案和产品规格切合实际，产品销售市场广阔；技术和设备先进；原材料来源可靠；水、电、汽配套设施齐全；环保、劳保、消防符合国家规范；项目投资来源落实，经济效益良好。经财务分析，具有较强的的抗风险能力。项目建成后可提升我国在风力发电设备制造领域的竞争力。另外，该项目的建设能增加社会就业机会，社会效益显著。经考察论证分析，项目切实可行。二．建议建议该项目应尽早实施。80'