3.2.2 市场需求及推广应用前景
目前我国在用钻机约900多套(中国石油公司拥有600多套,中国石化公司拥有200多套,中国海洋石油公司拥有约20多套钻井平台),其中服务期在10年以上的有500套左右,将近一半钻机已到报废期。我国是能够生产成套石油钻机的少数几个国家之一,现已具备年产约120台(套)1000—9000米系列钻机能力。其中约40%为电驱动钻机,每套钻机平均格约为700万元,市场规模为35000万元左右。
世界上具备生产成套石油钻机能力的国家还有美国、俄罗斯、罗马尼亚、英国、挪威等少数几个国家。在国际市场,由于世界上生产原油的国家特别是石油输出国,目前多数尚不具备石油装备制造能力,如中东、南美一些产油国就一直从国际市场采购设备。而我国石油钻机技术和质量已接近国际水平,加上具有价格优势,使我国石油钻机具备了较强的国际竞争力。宝鸡石油机械厂、川油广汉宏华石油机械有限公司的产品近年已销往土库曼斯坦、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、尼日利亚、印度尼西亚、巴基斯坦、美国等国家和地区。所以,我国石油钻机制造行业发展机遇看好,国内、国外市场前景十分广阔。 3.3 MW级异步风力发电机 3.3.1 国内外概况和发展趋势
风能是一种洁净的可再生能源,具有显著的节能和环保效益。我国已探明的风力资源较为丰富,可实际开发利用的风能超过2.5亿千瓦,有效开发利用风能是补充能源不足,缓解我国电力紧张和改善环境的有效途径之一。公司研制MW级异步风力发电机的目的在于加快
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实现风力发电机组的国产化,发展风力发电技术,为我国更好地开发利用风能作出应有的贡献。
世界风电技术发展主要表现在以下几方面:
a.风力机组单机容量继续朝大型化方向发展,目前单机容量为MW机的风力发电机组技术日益成熟,达到批量化、商业化生产的水平,已成为当前风力发电的主力机型。
b为了减轻风力发电机组每千瓦重量,提高风力发电机风能利用系 数,国际风电市场越来越多地采用主动失速、变速恒频风力发电机组以及直接驱动型风力发电机组,风力机组可利用率可达98~99%。 c由于海上风力资源比较好,陆地面积少等种种原因,国外风电场建设正在向近海方向发展。
目前并网型风力发电机组的主要型式有三种,一种是直接驱动型风机采用超大直径发电机;其二是定桨距失速保护型风机,使用双绕组双速异步发电机;其三是变桨距风机,采用双馈型异步风力发电机。 就风力机组的主要设备之一—异步发电机而言,电机本身的原理性问题早已解决,其难度在于异步电机运用于高空安装的风机机舱内,如何有效地解决温升、轴承运转寿命等涉及可靠性方面的难点,保障电机能长期可靠运行。在前述的三种型式的风机中,第一种由于体积过于庞大,运用场合较少,后两种是目前MW级风机的主力机型,其中第三种双馈型异步风力发电机的前景最被看好。
在上个世纪九十年代,公司承担了国家计委“九五”期间国家重点项目(97-753-01-05)“300kW、600kW级双绕组双速异步风力发电机”
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的研制工作,成功开发出我国第一台300kW级(315kW)异步风力发电机,同时最早实现600kW异步风力发电机的可靠运行。到目前为止,已为营口、锡林浩特、新疆达板、广东南澳等风场提供了近百台各种规格的异步风力发电机,经受了严寒、高温、沙尘暴、大风期长期超额发电考验,运行良好。在技术标准制订方面,公司受全国风力机械标准化委员会委托,主持编写了《国家标准:并网型风力异步发电机试验方法》,现已颁布使用。
公司本着以科技攻关为主,攻关与工程建设结合,联合国内有实力的科研院校,发挥在异步风力发电机研制项目上十年的技术积累,完成1.3MW变极双绕组双速异步风力发电机和1.5Mw双馈型异步风力发电机研制,实现其国产化。这两种电机的研制成功,将达到了最新的世界先进水平。
1.3MW变极双绕组双速异步风力发电机主要技术指标 额定功率:1300/250kW 额定电压:690/690V 额定电流:1180/246A 功率因数:0.92/0.85 额定转速:1515/1010rpm 转差率:≥1.0%/1.0% 极 数:4/6 效 率:96.8%/95% 绝缘等级:H/H
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防护等级:IP54 定子接法:△/△
旋转方向:顺时针(从输入端看) 冷却方式:机壳水冷 进水水温:50℃
冷却水流量:不小于60L/min 进水水压:不低于0.2MPa 电机重量:5400kg(干重) 转动惯量:40.5kg.m2 安装方式:IM1001(B3) 工作制:S1/S1
使用环境:—30℃~+50℃,海拔不超过1000m 安装状态:4.0°倾斜,输入端为高端 允许温升:两端轴承温度(90℃(额定负载) 发电机绕组温升~ 1. 5MW(4极、6极)双馈型异步风力发电机主要技术指标 29 额定功率(kW) 额定定子电压(V) 额定定子电流(A) 堵转转子电压(V) 功率因数 转速范围(rpm) 极数 频率(Hz) 额定效率 绝缘等级 防护等级 最大电功率 冷却方式 工作制 使用环境 允许温升 发电机绕组温升 碳刷寿命 轴承设计工作寿命 4极 1500 690 1200 约1800 0.92 1000~2000 4 50 >96.5% F级 IP54 115%额定功率 机壳水冷 S1 6极 1500 690 1200 约1800 0.91 800~1600 6 60 >96.5% -30℃~+40℃,海拔不超过1000m 两端轴承温度≤90℃(额定负载) ≤80k(F级温升按B级考核) 1年 150000h 目前,公司已完成1.3MW变极双速异步发电机的前期设计工作,2004年7月完成首台电机试制,预计2005年可实现鉴定,投入批量生产。 1.5MW双馈型异步发电机已完成电机方案设计,2004年底完成样机制造及试验,2005年投入试运行,并力争当年鉴定投入批量生产。 3.3.2市场需求及推广、应用前景 作为高新技术产业的风力发电设备,其大规模运用将引发广泛而深远的能源革命,可节约大量的煤、石油、核原料等一次性能源,并且不产生环境污染,其社会效益和环境效益十分可观。 30