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車間降溫_風機噪聲治理的基本原理寧夏風機首臺2.5兆瓦風機成功下
形成噪聲污染主要是三個因素，即：聲源、傳播媒介和接收體。只有這三者同時存在，才能對聽者形成干擾。從這三方面入手，通過降低聲源、限制噪聲傳播、阻斷噪聲的接收等手段，來達到控制噪聲的目的，在具體的噪聲控制技術(shù)上，可采用吸聲、隔聲和消聲三種措施。
吸聲
當聲波入射到物體表面時，部分聲能要被物體吸收轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，稱為吸聲。材料的吸聲性能用吸收系數(shù)來表示，吸聲系數(shù)越大，則表示材料的吸聲性能越好。材料的吸聲性能與材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和聲波的入射角度及聲波的頻率有關(guān)。多孔吸聲材料的吸聲機理是：材料內(nèi)部有無數(shù)細小的相互貫通的孔洞，當聲波入射到這些材料的表面，進而入射到這些細小的孔隙內(nèi)時，要引起孔隙內(nèi)的空氣運動，緊靠孔壁和纖維表面的空氣，因摩擦和粘滯運動阻力而不易運動，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉。故性能良好的吸聲材料要多孔，孔與孔之間互相貫通，并且貫通的孔洞要與外界連通，使聲波能進入材料內(nèi)部。
如對應(yīng)1000赫茲聲波，10cm厚的超細玻璃棉的吸聲系數(shù)是0.87。
隔聲
隔聲所采用的方法是將噪聲源封閉起來，使噪聲控制在一個小的空間內(nèi)，這種隔聲結(jié)構(gòu)稱為隔聲罩。在聲波遇到屏蔽物時，由于界面特性阻抗的改變,水簾風機，入射聲能的一部分被反射，一部分被吸收，一部分聲能透進屏蔽物繼續(xù)傳播。材料的隔聲性能可用透聲系數(shù)來表示。透聲系數(shù)越小，表示透進去的聲能越少，材料的隔聲性能越好。材料的隔聲性能與隔聲體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和入射聲波的頻率有關(guān)。
消聲
消聲是將多孔吸聲材料固定在氣流通道內(nèi)壁，或按一定方式固定在管道中，以達到削弱空氣動力性噪聲的目的，消聲量一般可達到10—50分貝
11月26日，由寧夏天凈集團與新疆金風科技股份有限公司合作研發(fā)的2.5兆瓦風機成功下線，這不僅填補了寧夏大功率風機設(shè)備制造業(yè)的空白，也標志著寧夏風機制造產(chǎn)業(yè)在技術(shù)和制造能力方面邁上一個新臺階。張毅、崔波、蔡國英、趙小平、洪梅香、賀滿明等參加了下線儀式。
寧夏天凈集團是一家從事清潔能源開發(fā)建設(shè)、風電設(shè)備制造、基礎(chǔ)原材料生產(chǎn)、招標代理等業(yè)務(wù)的高科技企業(yè)，而新疆金風科技股份有限公司是國內(nèi)歷史最為悠久的風電設(shè)備研發(fā)及制造企業(yè)。這兩家企業(yè)攜手新能源戰(zhàn)略合作，從2006年開始，聯(lián)合在銀川經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)建設(shè)風機制造基地，并逐步形成了1000套1.5兆瓦風機變漿和機艙系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。今年4月，雙方又瞄準2.5兆瓦風機的變漿和機艙系統(tǒng)，對基地進行升級擴能，寧夏天凈集團投資4000萬元，用半年時間完成了2.5兆瓦風機組裝項目擴建工程，從而形成了年產(chǎn)1000套2.5兆瓦風機的能力。
當天下線的2.5兆瓦風機是當前國內(nèi)外都居于領(lǐng)先水平的商業(yè)化產(chǎn)品，具有技術(shù)成熟，質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)勢，標志著天凈集團、金風科技在新能源裝備制造業(yè)的合作再次結(jié)出碩果，特別是它的批量生產(chǎn)將很快取代現(xiàn)有的0.75兆瓦、1兆瓦和1.5兆瓦等三種機型，成為風機應(yīng)用的主流產(chǎn)品。隨著2.5兆瓦風機銷售的增長，對于寧夏打造全國重要的風力發(fā)電設(shè)備制造基地，推動中西部地區(qū)風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展必將產(chǎn)生重要的作用。
風機越建越多，卻因為并網(wǎng)難，發(fā)電效率不高；風機設(shè)備越造越多，但并未掌握核心技術(shù)……專家提出：與其大上快上，不如放慢腳步，專心攻克關(guān)鍵技術(shù)，做強產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)
算上目前在各省區(qū)規(guī)劃的8個千萬千瓦級風電基地，加上規(guī)劃外項目，至2020年我國風電累計裝機容量有可能達到1.5億至2億千瓦——這意味著未來10年，風電裝機容量平均每年新增1000多萬千瓦。同時，我國已是風電設(shè)備制造大國，制造商多達80余家。
好消息？未必。在前不久落幕的北京國際風能大會上，來自科技部、工業(yè)與信息化部以及大學、科研院所的多位專家嚴肅發(fā)問：“風電，能否別跑得像風那樣快？”專家們的觀點是：與其大上快上，不如放慢腳步，專心攻克關(guān)鍵技術(shù)，做強產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)。
“一桿三葉”頻出質(zhì)量問題
“10年前，我根本沒料到風電會發(fā)展到現(xiàn)在的規(guī)模。”西北工業(yè)大學、柏林工業(yè)大學旋轉(zhuǎn)機械與風能裝置測控研究所所長廖明夫教授說。
近5年來，我國風電裝機容量連續(xù)翻番增長；到2009年底，總裝機容量超過25800兆瓦，居全球第二，其中這一年里新增的裝機容量就有13800兆瓦，今年預計將新增40000兆瓦。
“有人以為制造風機不過是‘一根桿子、三片葉子’，其實遠不是這么回事。”廖教授解釋，野外風沙大、環(huán)境溫度變化懸殊和風的劇烈變動等等，對風機運行的影響比想象中復雜。
中國資源綜合利用學會可再生能源專業(yè)委員會主任朱俊生說，我國風電設(shè)備制造已基本形成整機和零部件生產(chǎn)體系，關(guān)鍵零部件供應(yīng)緊張局面有所改觀，一些重要零部件還出現(xiàn)了過剩；“但產(chǎn)品仍有不少缺陷，控制失靈、整機倒塌、葉片斷裂等事故都發(fā)生過。”
風機制造、風站建設(shè)“孤軍突進”
“風電是一個產(chǎn)業(yè)鏈。現(xiàn)在，風機制造能力、裝機容量在大步往前突進，但產(chǎn)業(yè)鏈上諸如電網(wǎng)改造、風場評估等重要環(huán)節(jié)，跟不上。”中國工程院院士、清華大學教授倪維斗說。多年前，他就開始了風電研究，認為這是最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉�，但眼下卻表態(tài)：“風電裝機應(yīng)適當放慢擴容腳步！”
自2005年開始，國家鼓勵發(fā)展可再生能源。由于進入門檻較低而利潤率頗高，各路人馬紛紛搶進風機制造。
“風機造出來、豎起來了，也運轉(zhuǎn)發(fā)電了，但現(xiàn)在至少三分之一的風電還并不進電網(wǎng)。我國每千瓦裝機每年平均折合滿負荷運行，只有1000小時多一點，與國外相差甚遠。建設(shè)千萬千瓦風電基地，卻因受制于并網(wǎng)瓶頸而發(fā)揮作用不大，這不是浪費嗎？”倪維斗院士告訴記者，我國一些地區(qū)風能非常豐富，但地處偏僻，離大量用電的區(qū)域很遠——那里的風電是就地用還是并進大電網(wǎng)？諸如此類的關(guān)鍵問題，尚未作詳細研究，風機卻已拔地而起。
倪院士說，風站建設(shè)從勘察資源、測風、規(guī)劃、布局，安裝風機、并網(wǎng)，輸送到終端用戶，風機制造從齒輪箱、軸承、葉片到運行監(jiān)控系統(tǒng)，還有儲能設(shè)備等，是一條非常長的產(chǎn)業(yè)鏈；而且，產(chǎn)業(yè)鏈之外還有環(huán)節(jié)，如風電并網(wǎng)牽涉到電網(wǎng)改造，并上電網(wǎng)又需要諸多匹配設(shè)備……“如果不把所有環(huán)節(jié)都打通，也不做發(fā)電、并網(wǎng)、消納等的全盤考慮，就急著豎起風機，那會造成多大的浪費！”他建議，應(yīng)當以“發(fā)電量”作為風電發(fā)展的標尺，而不是“裝機數(shù)量”。
“我們要養(yǎng)未來能生很多蛋的母雞”
國家能源局中丹可再生能源項目政策研究員黃禾擔憂，我國在風電領(lǐng)域欠缺自主創(chuàng)新能力和基礎(chǔ)研發(fā)能力。
在丹麥、德國等國，新開發(fā)的風機設(shè)備必須長時間測試，在測試中不斷研究和改進，同時為進一步的研發(fā)做積累；而我國，研發(fā)不僅薄弱，還不受重視，諸多制造商購買核心技術(shù)。在此次國際風能大會上，有國外專家指出，風電設(shè)備的現(xiàn)行技術(shù)難說還有幾年的“生命期”，全新的技術(shù)很可能取而代之——到時再買？
“我國應(yīng)該大力支持基礎(chǔ)研究。”黃禾研究員告訴記者，丹麥早在上世紀70年代便成立了國家可再生能源實驗室，開展風電等產(chǎn)業(yè)的相關(guān)基礎(chǔ)研究；德國也在2000年建立了由經(jīng)濟部、環(huán)境部共同管理的能源研究機構(gòu)。
“我們是風電制造大國，但遠遠不是設(shè)計與研發(fā)大國。”倪維斗院士表示，必須掌握關(guān)鍵技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)，建立整個風電發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈的科技支撐體系。“我們要養(yǎng)那種未來能生很多蛋的母雞。無序競爭、依賴國外技術(shù)，不在自主創(chuàng)新上下功夫，只會遏制自家母雞的成長！”
面對經(jīng)濟增長、減少能源消耗和環(huán)境保護的需要，風電近年來得到了廣泛的應(yīng)用與開發(fā)，已經(jīng)成為越來越重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。但是風電在能源總量中所占比重仍然偏低，據(jù)統(tǒng)計，2009年中國風力發(fā)電量總計269億千瓦時，只占總銷售量的0.7%。因此，在我國發(fā)展風電產(chǎn)業(yè)，提高其在發(fā)電總量中的比例，成為新能源業(yè)界當務(wù)之急。
合作開發(fā)適合中國市場風機
中國已經(jīng)成為世界上最大的風機生產(chǎn)國和全球增長速度最快的風能市場。截至2009年底，中國風電裝機容量已超過25GW，預計到2020年裝機容量可達到120GW～150GW。這為國內(nèi)風電設(shè)備廠商提供了廣闊的發(fā)展空間。
風電是一個不斷創(chuàng)新，快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。在該領(lǐng)域，技術(shù)決定競爭力。中國可再生能源學會理事長石定寰表示，中國已成為風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的國家，但還不是風電強國。國內(nèi)在很多技術(shù)層面，尤其是在核心技術(shù)的掌握上，與國外公司相比還有很大差距。“因此，我們一方面要加強自主研發(fā)，提高自主創(chuàng)新能力。另一方面，同時也是很重要的，就是要加大國際合作力度，通過國際間的合作進一步提高風電設(shè)備的質(zhì)量。這種合作不僅局限于國外廠商在中國建設(shè)風機制造廠，更重要的是讓他們建立研發(fā)中心。”石定寰說。
科技部高新司能源與交通處處長鄭方能表示，近幾年我國風電科技領(lǐng)域緊追國外步伐。國產(chǎn)1.5MW和2.0MW級風電機組已成為目前國內(nèi)市場的主流機型。2.5MW和3,屋頂負壓風機廠家.0MW機組已有小批量應(yīng)用，3.6MW機組已有樣機，5.0WM等更大的機組正在開發(fā)。他強調(diào)，為了縮短與國外公司的差距，國內(nèi)風電企業(yè)要加強合作交流，共同推進風電行業(yè)更好更快地發(fā)展。
日前，風電巨頭丹麥維斯塔斯公司宣布在中國成立研發(fā)中心。據(jù)了解，維斯塔斯中國技術(shù)研發(fā)中心是中國首座國際風能技術(shù)研發(fā)中心。該公司中國區(qū)總裁唐瑪勒表示，維斯塔斯中國技術(shù)研發(fā)中心的遠景計劃是培養(yǎng)本土精英，開展包括高電壓技術(shù)、空氣動力學、材料研究、軟件開發(fā)等領(lǐng)域在內(nèi)的研發(fā)工作。“維斯塔斯中國技術(shù)研發(fā)中心預計在未來5年內(nèi)累計投資5000萬美元，科研人員總數(shù)將在兩年內(nèi)翻一番，到2012年將達到200名，且該中心95%的員工均為本土研發(fā)人員。”唐瑪勒說。
科技創(chuàng)新增加風機容量
目前，我國在能源科技發(fā)展戰(zhàn)略中已經(jīng)把可再生能源技術(shù)作為重要的支持方向，風電技術(shù)是重點研發(fā)內(nèi)容之一。中國風能協(xié)會副理事長施鵬飛分析說，從風能產(chǎn)業(yè)過去30年的發(fā)展看，其研發(fā)必須緊密結(jié)合市場的需求來做。這個需求就是提高效率、降低成本，也就是如何使風電的成本更接近常規(guī)能源的成本。
有關(guān)專家表示，“十二五”期間，我國將重點支持大規(guī)模陸上、海上風電機組及關(guān)鍵零部件設(shè)計及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，重點開發(fā)3MW～5MW級陸上風電機組和6MW～10MW海上風電機組，大型風電機組實現(xiàn)測試平臺建設(shè)及測試技術(shù)研發(fā)，建立國際級大型風電技術(shù)傳動鏈地面測試平臺。
中國科學院工程熱物理研究所徐建中院士認為，風機本身的大小是一個階段性的概念。10年前500kW就是一個最經(jīng)濟的容量，現(xiàn)在可能2.5MW是一個最優(yōu)的容量。“過兩年如果我們在基礎(chǔ)研究方面有所突破，就會促進整個風機制造技術(shù)的發(fā)展，那時候，風機最優(yōu)的容量會更大一些。另外，如果風機安裝技術(shù)不取得突破的話，也會嚴重制約風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”徐建中表示。
維斯塔斯技術(shù)研發(fā)業(yè)務(wù)單元總裁芬恩·馬德森說，風機技術(shù)演進的曲線是不斷向前發(fā)展的，也就是意味著每一兆瓦的安裝成本和生產(chǎn)成本在不斷下降，5年之內(nèi)，度電成本會再降低50%。他進一步解釋說，我們會看到面積更大的風輪，而且風機會進一步向智能化、輕量化方向發(fā)展。而新軟件的使用，更高能效的設(shè)計,水簾降溫生產(chǎn)廠家，傳動鏈的改進都會推動度電成本的進一步下降。
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