科创中国

行业领域

新能源及节能技术,可再生清洁能源技术

需求背景

世界的发展，面临着能源的可持续及保护环境的问题，特别是“双碳”的达标，使人们认识到可再生清洁能源风光发电能够达到保护环境的重要性。2022年，国家能源局等九部委发文强调风力发电要大型与小型并举，要加强开发利用低风速发电，大风机降本成为重中之重。绿色能源将迎来迸发式发展。

目前国内使用的风力发电机，大多都是利用外国技术，通常应用在年平均风速6米/秒的地区，达到这个标准的地区全国只有1%左右，且集中在西北、东北、内蒙古和华北的部分地区，这些地区工业欠发达，人口密度低，不能就地消纳应用。因风光发电具有间隙性、波动性，电网无法随时接受风、光发电太高的发电量，岀现弃风、弃光现象严重。一方面，国家投入巨资大力发展风电和光电，一方面因弃风、弃光又造成巨大经济损失。 同时，传统风机用的是机械轴承传动，设计难、制造难、运输难、安装难、启动难、齿轮箱等损耗严重。

      现寻求清洁能源风力发电领域专家院士针对规划区域生态本底及发展诉求提出科学发展路径。

需解决的主要技术难题

  提供风力发电技术，解决传统发电设备占地面积大、重量大、成本高、发电输出功率较低等问题；针对不同用电需求，满足城市道路照明、乡村道路照明、高速公路照明、河道照明。房顶、房前屋后、田间地头等不同应用场景，设计不同型号风力发电机；带动区域机械加工、机械装配、电力安装、物流运输、服务业的领航发展；延伸绿色产业链，利用风电解决地方的绿电生产、碳排指标，促进“双碳”目标，实现绿色储能的生产、绿色电力销售、碳交易等，增加财税收入。

期望实现的主要技术目标

1.提高风力发电机的发电效率，即单位面积或单位体积内产生的电能。通过优化设计和材料选择，减少能量损失，提高转换效率，达到更高的发电效率；

2.降低风力发电设备的制造成本，包括材料成本、制造工艺成本、运输成本等。通过优化设计和工艺，采用新型材料和制造技术，实现设备成本的降低；

3.提高风力发电机的可靠性和稳定性，确保设备长期稳定运行，减少故障和维修频率。通过优化设计和加强材料的抗风能力，提高设备的可靠性和耐久性；

4.减少风力发电过程中的环境污染和生态破坏，降低排放物的产生和噪音污染。通过优化材料选择和工艺流程，采用低噪音设备和环保措施，实现风力发电技术的环境友好性；

5.将风力发电技术与其他清洁能源技术和能源管理系统进行集成，实现能源的高效利用和优化调度。通过引入智能控制和远程监测技术，提高风力发电系统的自动化程度和运行效率。

需求解析

解析单位：“科创中国”生态城市建设和产业创新产业科技服务团（中国城市科学研究会） 解析时间：2023-11-08

卢克宇

中国城市科学研究会

可持续城市规划所所长

综合评价

该技术需求技术需求的意义在于解决当前风力发电领域存在的问题，推动清洁能源的发展，实现可持续发展和保护环境的目标。 首先，传统风力发电设备存在占地面积大、重量大、成本高、发电输出功率较低等问题，这限制了其在不同应用场景下的推广和应用。通过提供新的风力发电技术，可以解决这些问题，降低设备的成本和体积，提高发电效率，从而更好地适应各种环境条件和用电需求。 其次，当前风力发电机主要依赖外国技术，且仅有少部分地区具备适合风力发电的条件，导致发电资源的浪费和经济损失。通过科学发展路径的规划和研发工作，可以推动风力发电在更广泛的地区得到应用，增加可再生能源的比例，减少对传统能源的依赖，实现绿色能源的迸发式发展。 此外，风光发电具有间隙性、波动性的特点，电网无法随时接受高峰期的风、光发电量，导致弃风、弃光现象严重。通过研发新的风力发电技术，可以提高风光发电的可靠性和稳定性。 目前，该需求已对接中宏鑫盛大能源科技（北京）有限公司，待进一步沟通。

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