新能源革命到来,在碳中和背景下,风力发电在能源结构中的占比逐年提升。据 GWEC预测,全球风电2025 年新增年装机量将达140GW,中国风电新增将达 67GW。 风电装机容量的快速增长为我国风电变流器产业的发展提供了强大动力,前景广阔。
风力发电机原理是将风能转换为机械功,机械功带动转子旋转,最终输出交流电的电力设备。
风力发电机一般由叶轮、机舱、塔筒、基础等构件组成。在风力发电系统中,电气部件主要有发电机和变流器。两者不同的设计和组合产生了多种风力发电系统。 风电变流器作为风力发电机组关键部件之一,其功能是将电压频率、幅值不稳定的电能转换为稳定、符合电网要求的电能。
风电变流器分为双馈型和全功率型两大类。其中,双馈型变流器主要应用于双馈型风力发电系统,全功率变流器主要应用于直驱型风力发电系统。
风电变流器可以优化风力发电系统的运行,实现宽风速范围内的变速恒频发电,改善风机效率和传输链的工作状况,减少发电机损耗,提高运行效率,提升风能利用率。
在中国风电技术日趋完善下,风电变流器将呈现四个方面的趋势。
1、控制技术持续优化,以满足风场风电机组对电网友好的需要。
风能最大的问题在于随机波动性与间歇性,大量并网后很可能威胁到整个电力系统,因此需要风电变流器的支撑,满足风电的并网技术要求。
2、智能化趋势成型 具备故障智能诊断和远程监控功能
由于风电场通常建在偏远区,实现无人值守、少人值班的远程监控很有必要。
3、电压等级越来越高,功率器件将多样化。
风电变流器以低压为主流,随着机组功率增大,为降低损耗和提高系统效率,中高压变流器有望逐步普及,功率器件应用则更加多样。
4、随着风电机组容量增大,系统拓扑结构将不断发展和创新。
双馈变流器与全功率变流器的系统拓扑结构将迎来改变,向降低损耗、提升效率等方向发展。
风电变流器主要原材料包括功率元器件、控制器件、通用元器件、功率电气件、金属材料以及电线等。
各种电力电子器件(包括功率器件和控制器件)是风电变流器主要组成部分,占其成本50-55%左右,其中 IGBT占比约为10%;功率电气件包括主变压器,高低压开关等,占其成本的30%-40%;剩余5%左右成本由各种材料和结构件构成。
目前全球风电变流器主要高端技术还掌握在欧美日系厂商手中,国产化亟待突破。但随着中国新能源革命的发展,风电变流器的进口替代与国产化率显著提升,而作为风电变流器主要原料的功率半导体也将催生新一波的红利。
瑞森半导体产品经数十年的市场验证,性能安全稳定可靠,针对风电变流器产品的高需求提供解决方案。
风力发电机原理是将风能转换为机械功,机械功带动转子旋转,最终输出交流电的电力设备。
风力发电机一般由叶轮、机舱、塔筒、基础等构件组成。在风力发电系统中,电气部件主要有发电机和变流器。两者不同的设计和组合产生了多种风力发电系统。 风电变流器作为风力发电机组关键部件之一,其功能是将电压频率、幅值不稳定的电能转换为稳定、符合电网要求的电能。
风电变流器分为双馈型和全功率型两大类。其中,双馈型变流器主要应用于双馈型风力发电系统,全功率变流器主要应用于直驱型风力发电系统。
风电变流器可以优化风力发电系统的运行,实现宽风速范围内的变速恒频发电,改善风机效率和传输链的工作状况,减少发电机损耗,提高运行效率,提升风能利用率。
在中国风电技术日趋完善下,风电变流器将呈现四个方面的趋势。
1、控制技术持续优化,以满足风场风电机组对电网友好的需要。
风能最大的问题在于随机波动性与间歇性,大量并网后很可能威胁到整个电力系统,因此需要风电变流器的支撑,满足风电的并网技术要求。
2、智能化趋势成型 具备故障智能诊断和远程监控功能
由于风电场通常建在偏远区,实现无人值守、少人值班的远程监控很有必要。
3、电压等级越来越高,功率器件将多样化。
风电变流器以低压为主流,随着机组功率增大,为降低损耗和提高系统效率,中高压变流器有望逐步普及,功率器件应用则更加多样。
4、随着风电机组容量增大,系统拓扑结构将不断发展和创新。
双馈变流器与全功率变流器的系统拓扑结构将迎来改变,向降低损耗、提升效率等方向发展。
风电变流器主要原材料包括功率元器件、控制器件、通用元器件、功率电气件、金属材料以及电线等。
各种电力电子器件(包括功率器件和控制器件)是风电变流器主要组成部分,占其成本50-55%左右,其中 IGBT占比约为10%;功率电气件包括主变压器,高低压开关等,占其成本的30%-40%;剩余5%左右成本由各种材料和结构件构成。
目前全球风电变流器主要高端技术还掌握在欧美日系厂商手中,国产化亟待突破。但随着中国新能源革命的发展,风电变流器的进口替代与国产化率显著提升,而作为风电变流器主要原料的功率半导体也将催生新一波的红利。
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