核心提示：在1980年，國家領(lǐng)導(dǎo)人視察我國的西北部地區(qū)后，向科技部提出了要解決偏遠地區(qū)農(nóng)牧民用電問題的批示。這幾年，我們分別開發(fā)了風(fēng)光互補路燈系統(tǒng)、風(fēng)光互補高速公路監(jiān)控系統(tǒng)、

　　1．過去

　　在1980年，國家領(lǐng)導(dǎo)人視察我國的西北部地區(qū)后，向科技部提出了要解決偏遠地區(qū)農(nóng)牧民用電問題的批示?？萍疾拷M織專家對這些地區(qū)進行考察后，提出了發(fā)展小型風(fēng)力發(fā)電機解決偏遠地區(qū)農(nóng)牧民供電問題的方案，并列入了國家“六五”科技攻關(guān)計劃。

　　當(dāng)時，南京航空學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、沈陽工學(xué)院、清華大學(xué)、長沙鐵道學(xué)院等一批院校和航空部602所、機械部呼和浩特牧機所、中科院電工所、北京農(nóng)機化研究院、浙江機電研究院、中國氣象科學(xué)院等一批院所以及中國船舶工業(yè)總公司884廠、441廠、內(nèi)蒙古動力機廠、包頭電機廠、商都牧機廠、北京聯(lián)合收割機廠、北京電機總廠、浙江電力修造廠等企業(yè)都參與了小型風(fēng)力發(fā)電機的設(shè)計、研制。

　　八十年代中后期，我國的小型風(fēng)力發(fā)電機形成了規(guī)?；a(chǎn)的能力，在內(nèi)蒙古等偏遠地區(qū)推廣中小型風(fēng)力發(fā)電機近二十萬臺，到1990年在丹東召開全國風(fēng)力機械行業(yè)協(xié)會成立大會時，會員單位有五十多家。但由于沒有適時建立產(chǎn)品質(zhì)量檢測體系和市場監(jiān)督機制，致使大批低質(zhì)量低價的中小型風(fēng)力發(fā)電機涌入市場，導(dǎo)致產(chǎn)品的成本與市場價格錯位，提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的企業(yè)失去了市場，也喪失了產(chǎn)品更新?lián)Q代和進一步研發(fā)的能力。加上產(chǎn)品的售后服務(wù)體系沒建立，中小型風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)品大面積出現(xiàn)質(zhì)量問題，用戶對中小風(fēng)機產(chǎn)品失去了信心，市場急劇萎縮，從而使整個小型風(fēng)力發(fā)電機制造行業(yè)全面萎縮。

　　按全國風(fēng)力機械行業(yè)協(xié)會2000年對全國小型風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)品銷售量的統(tǒng)計，全國共銷售小型風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)品12670臺套，其中300w以下的產(chǎn)品12000臺套，并以低質(zhì)量低價的產(chǎn)品為主，工業(yè)產(chǎn)值不足2000萬元，不及一個中小企業(yè)的年產(chǎn)值。

　　造成這種局面的主要原因有如下幾點。

　　1.1 對小型風(fēng)力發(fā)電機的技術(shù)難度認(rèn)識不足

　　1992年美國宇航局曾發(fā)表過一篇文章，說明美國宇航局和波音公司由于對中小型風(fēng)力發(fā)電機的技術(shù)難度估計不足，而導(dǎo)致為軍方研制的便攜式小型風(fēng)力發(fā)電機失敗，文章中主要提到中小型風(fēng)力發(fā)電機研制上的困難在于：

　　中小型風(fēng)力發(fā)電機所面對的自然環(huán)境極為惡劣，由于風(fēng)受地面粗糙度和障礙物的影響很大，離地面高度越高，風(fēng)速越穩(wěn)定。而中小型風(fēng)機受安裝高度限制，而且不能遠離用電者居住的地方，所以中小型風(fēng)機是工作在風(fēng)的紊流區(qū)域，風(fēng)速風(fēng)向的無規(guī)則頻繁變化對風(fēng)機的破壞性很大。

　　中小型風(fēng)力發(fā)電機所能提供的能源有限，考慮到單位功率成本的因素，好的材料和先進的控制技術(shù)無法采用，可選擇的材料和技術(shù)手段有限。長期以來，我國的小風(fēng)機研制缺乏對小風(fēng)機使用環(huán)境的研究，比較注重風(fēng)機的性能測試數(shù)據(jù)，缺乏對風(fēng)機在不同環(huán)境下進行運行考核的要求。

　　1.2 產(chǎn)品的技術(shù)要求不合理，配套系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)各自分離

　　雖然我國的小型風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做了調(diào)整和修改，但在對小風(fēng)機的產(chǎn)品要求上還是按八十年代所訂的風(fēng)機標(biāo)準(zhǔn)來要求，一個最顯著的特點就是要求風(fēng)機的額定風(fēng)速在6～8m/s，這是極不合理的。因為小型風(fēng)力發(fā)電機受技術(shù)手段的限制，只能采用定漿距葉片，當(dāng)風(fēng)速大于額定風(fēng)速時，風(fēng)機的限速機構(gòu)必須開始動作，否則就可能會燒毀發(fā)電機。風(fēng)機限速后，輸出功率急速下降，從而大大縮小了風(fēng)機的有效工作風(fēng)速范圍。

　　以年平均風(fēng)速4～5m/s的地區(qū)為例（這也是我國西北部偏遠地區(qū)較普遍的風(fēng)資源條件），下圖為該地區(qū)全年風(fēng)速的時表分布圖和風(fēng)能密度分布圖。

　　相對于國際上通行的做法（將風(fēng)機的額定風(fēng)速定在10～13m/s的范圍以體現(xiàn)對風(fēng)能利用最大化的原則），我國的小風(fēng)機額定風(fēng)速定得低，主要是希望風(fēng)機的有效工作時間長，較長時間滿足用戶的用電需求。這種考慮是有局限性的。風(fēng)能和太陽能一樣，是隨機性很強的能源，而且能量密度低，希望風(fēng)力發(fā)電機在任何條件下都能滿足用戶的用電要求是不現(xiàn)實的，要盡可能滿足用戶的用電要求，最好的辦法是采用風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)，而不是降低風(fēng)機的額定風(fēng)速。

　　中小型風(fēng)機的額定風(fēng)速定得低，主要有以下幾方面問題：1）降低了風(fēng)機的利用率：風(fēng)力發(fā)電機的效率本來就不高，如果我們再把風(fēng)能的有效利用區(qū)域限得很窄，不利于對風(fēng)能的充分利用。2）增加了風(fēng)機的成本和技術(shù)難度：風(fēng)能是隨風(fēng)速的三次方成正比的，額定風(fēng)速定得低，同等功率下風(fēng)機的成本要高很多（我國小風(fēng)機的重量是國外同功率產(chǎn)品的3～5倍）。風(fēng)機處于限速狀態(tài)的機率大，時間長，相應(yīng)的產(chǎn)生故障的機會大，產(chǎn)品生產(chǎn)的技術(shù)難度大。3）與國際上同類產(chǎn)品的技術(shù)要求不接軌，喪失了國際市場上進行產(chǎn)品競爭的能力：太陽能熱水器、太陽能光伏都是按較高的光照強度來考核的，為什么中小型風(fēng)機一定要按低風(fēng)速來考核？這顯然是不合理的，這對中小型風(fēng)機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不利。