(一)基礎(chǔ)研究類
1、風(fēng)能資源基礎(chǔ)理論研究
研究復(fù)雜地形下中尺度數(shù)值模式的高精度參數(shù)化;研究中尺度模式資料四維同化;研究海上風(fēng)資源及臺風(fēng)的測量及評價;研究衛(wèi)星對地觀測數(shù)據(jù)用于海上風(fēng)能資源分析的方法;研究風(fēng)速在不同海岸線走向、岸邊不同地形條件下,由遠海-近海-灘涂-陸地的變化機理;研究海上和陸上風(fēng)速垂直切變、湍流變化等風(fēng)特性模型及參數(shù)確定;研究臺風(fēng)系統(tǒng)的模型和參數(shù)化;研究特大型風(fēng)電場風(fēng)資源特性等。
2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基礎(chǔ)理論研究
研究風(fēng)力機空氣動力設(shè)計理論,研究風(fēng)力機空氣動力與結(jié)構(gòu)、機械與電氣等之間的耦合機理;研究風(fēng)電機組建模、驗證與仿真理論和方法,研究建立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)整體動態(tài)數(shù)學(xué)模型的方法。
(二)研究開發(fā)類
1、風(fēng)電機組整機關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)
研究10MW級風(fēng)電機組總體設(shè)計技術(shù),包括長壽命(超過20年)及高可靠性設(shè)計方案、簡單輕量化的新型傳動技術(shù)、抗災(zāi)害性大風(fēng)的氣動和結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)、抗鹽霧和防腐蝕材料工藝設(shè)計及機械制造工藝設(shè)計技術(shù)等。
3~5MW永磁直驅(qū)風(fēng)電機組產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究,包括總體設(shè)計、永磁電機的設(shè)計制造,機組設(shè)計優(yōu)化、可靠性設(shè)計技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)以及裝配工藝等。
7MW級風(fēng)電機組研制及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究,包括總體設(shè)計技術(shù)、載荷確定技術(shù)、強度和剛度校核技術(shù)、整體動力穩(wěn)定性計算技術(shù)、先進控制技術(shù),機組設(shè)計優(yōu)化技術(shù)、可靠性設(shè)計技術(shù)、整體裝配工藝流程與階段質(zhì)量控制技術(shù)和分體組裝技術(shù)等。
研究風(fēng)電機組結(jié)構(gòu)緊湊化、輕量化等新型傳動形式設(shè)計技術(shù);研究風(fēng)電機組獨立變槳、載荷實時測量分析、激光雷達測速儀輔助控制等先進控制技術(shù);研究新型傳動調(diào)速技術(shù)。
研究耐低溫、防沙塵、抗災(zāi)害性大風(fēng)、防鹽霧及適合高原地區(qū)等各類適合我國環(huán)境特點的風(fēng)電機組整體結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)、安全與先進控制設(shè)計優(yōu)化技術(shù)、高性能電氣部件設(shè)計技術(shù)、新型材料工藝設(shè)計與應(yīng)用技術(shù)、制造工藝設(shè)計技術(shù)等。
研究高性價比中小型風(fēng)電機組設(shè)計、制造及并/離網(wǎng)運行控制技術(shù),研究中小型風(fēng)電機組檢測認證技術(shù),制定中小型風(fēng)電機組相關(guān)標準,建立中小型風(fēng)電機組檢測認證體系。
2、零部件關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)
研究大容量風(fēng)電機組齒輪箱載荷譜分析技術(shù),研究復(fù)雜載荷下齒輪箱的結(jié)構(gòu)完整性及優(yōu)化設(shè)計技術(shù),研究齒輪箱輪齒傳動齒向修正和齒形修形設(shè)計技術(shù),研究齒輪箱箱體設(shè)計及密封技術(shù),研究齒輪箱齒輪材料低溫處理技術(shù),研究齒輪箱輕量化設(shè)計技術(shù),研究大容量風(fēng)電機組齒輪箱產(chǎn)業(yè)化技術(shù)等。
研究超長葉片氣動外形、結(jié)構(gòu)、材料與控制一體化的設(shè)計技術(shù),研究葉片氣動控制、柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù),研究葉片整體裝配工藝流程和結(jié)構(gòu)鋪層優(yōu)化設(shè)計技術(shù),研究分段式葉片設(shè)計及制造技術(shù),研究碳纖維等先進材料在葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用技術(shù),研究風(fēng)電機組葉片性能仿真分析技術(shù),研究超長葉片產(chǎn)業(yè)化技術(shù)等。
研究大容量風(fēng)力發(fā)電機先進、高效的冷卻技術(shù),研究發(fā)電機結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計技術(shù),研究發(fā)電機電磁方案選擇優(yōu)化技術(shù),研究發(fā)電機防腐設(shè)計技術(shù),研究大容量風(fēng)力發(fā)電機輕量化設(shè)計技術(shù)等。
研究大容量風(fēng)電機組變流器和變槳系統(tǒng)等的模塊化設(shè)計技術(shù),研究變流器全數(shù)字化矢量控制、電磁兼容和中高壓變流等技術(shù),研究變槳距與變速控制技術(shù),研究電網(wǎng)失電及系統(tǒng)內(nèi)外各種故障下安全順槳技術(shù)等;研究軸承、偏航系統(tǒng)等其它零部件設(shè)計技術(shù)。
3、公共試驗測試系統(tǒng)及測試技術(shù)研究
研究風(fēng)力發(fā)電公共試驗測試系統(tǒng)設(shè)計建設(shè)關(guān)鍵技術(shù),研制大型風(fēng)電機組傳動鏈地面測試系統(tǒng)、野外測試風(fēng)電場,研制葉片、軸承等關(guān)鍵零部件的公共測試系統(tǒng),研究風(fēng)電機組在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù),研制大型風(fēng)電機組在線綜合動態(tài)測試、分析診斷和優(yōu)化系統(tǒng),研制風(fēng)電機組/風(fēng)電場并網(wǎng)特性測試系統(tǒng),研究風(fēng)電機組整機、傳動鏈、關(guān)鍵零部件、并網(wǎng)等方面的測試技術(shù)。
4、先進風(fēng)力機翼型族設(shè)計及應(yīng)用技術(shù)
研究風(fēng)力機葉片先進翼型設(shè)計技術(shù),包括大厚度翼型設(shè)計技術(shù)、翼型直接優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、鈍尾緣修型方法和鈍尾緣翼型減阻技術(shù)。
研究高精度風(fēng)力機翼型大攻角性能仿真技術(shù),包括翼型大攻角流場和氣動特性數(shù)值模擬技術(shù)、翼型動態(tài)失速模擬技術(shù)、翼型氣動噪聲數(shù)值模擬技術(shù),研究翼型數(shù)值模擬方法的軟件實現(xiàn)技術(shù)。
研究風(fēng)力機翼型大攻角風(fēng)洞實驗技術(shù),包括翼型大攻角風(fēng)洞實驗洞壁干擾修正技術(shù)、翼型大攻角氣動特性測試技術(shù)、翼型動態(tài)失速風(fēng)洞實驗技術(shù)、翼型繞流風(fēng)洞實驗技術(shù)。
研究風(fēng)力機翼型在大型風(fēng)力機葉片上的應(yīng)用技術(shù),包括翼型氣動性能預(yù)測技術(shù)、二維翼型氣動數(shù)據(jù)三維效應(yīng)修正技術(shù)、翼型在風(fēng)力機葉片上的優(yōu)化布置技術(shù)、風(fēng)力機葉片設(shè)計工具軟件系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)。
5、大型風(fēng)電場設(shè)計、建設(shè)及運行關(guān)鍵研究開發(fā)
研究高性能測試設(shè)備設(shè)計開發(fā)技術(shù);研究復(fù)雜地形下的風(fēng)能資源分析技術(shù);研究風(fēng)電場宏觀選址、微觀選址技術(shù);研究符合我國環(huán)境條件和風(fēng)電場特點的風(fēng)電場設(shè)計、優(yōu)化系統(tǒng)軟件開發(fā)技術(shù);研究適合陸上風(fēng)電場吊裝及維護專用設(shè)備的設(shè)計開發(fā)技術(shù)。
研究風(fēng)電場功率預(yù)測技術(shù),研究風(fēng)電場有功/無功控制調(diào)節(jié)等風(fēng)電場優(yōu)化控制策略技術(shù);研究集成功率預(yù)測、有功/無功調(diào)節(jié)的風(fēng)電場綜合監(jiān)控技術(shù);研究風(fēng)電場集中解決低電壓穿越的關(guān)鍵技術(shù);研究區(qū)域多風(fēng)電場遠程故障診斷系統(tǒng)開發(fā)技術(shù);研究風(fēng)電場維護策略及優(yōu)化技術(shù);研究連接監(jiān)控系統(tǒng)和遠程診斷的區(qū)域風(fēng)電場資產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)。
研究特大型風(fēng)電場與電網(wǎng)相互作用;研究大型風(fēng)電場對局部氣候、生態(tài)環(huán)境等的影響。
研究近海風(fēng)電運輸安裝、風(fēng)電場電力傳輸、變電及送出技術(shù),研究近海風(fēng)電場工程建設(shè)施工作業(yè)方法和技術(shù),研究近海風(fēng)電場運營維護技術(shù)和方法,研究近海風(fēng)力發(fā)電場防腐蝕、抗破壞性大風(fēng)、絕緣等相關(guān)技術(shù);研究多樁式、懸浮式等不同海上風(fēng)電機組基礎(chǔ)設(shè)計技術(shù)。
6、風(fēng)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)
研究大型風(fēng)電場出力及運行特性、電壓分層分區(qū)控制策略和綜合控制技術(shù)、風(fēng)電場支持電網(wǎng)調(diào)頻的有功控制技術(shù)、新能源發(fā)電與系統(tǒng)穩(wěn)定控制技術(shù)、風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)備用容量優(yōu)化配置和輔助決策技術(shù)。
研究風(fēng)電分布式接入電網(wǎng)的控制技術(shù)。
7、儲能及風(fēng)能直接應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)
研究新型儲能材料,研究大容量、高效率、高可靠性、規(guī)?;瘍δ苎b置和儲能裝置系統(tǒng)集成技術(shù);研究利用風(fēng)能進行制氫、海水淡化及高耗能工業(yè)領(lǐng)域直接應(yīng)用技術(shù);研究風(fēng)電、光伏發(fā)電、水電等多能互補發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。
(三)集成示范類
在開展風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)的同時,積極推進集成示范工程建設(shè),形成海上風(fēng)電機組、特大型風(fēng)電場、多能互補發(fā)電系統(tǒng)和分布式發(fā)電系統(tǒng)等標志性示范工程,以進行海上風(fēng)電機組設(shè)計、海上風(fēng)電機組基礎(chǔ)設(shè)計及施工、海上風(fēng)電機組運輸及安裝、大型風(fēng)電場運營管理、大型可再生能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)特性技術(shù)和分布式發(fā)電系統(tǒng)直接應(yīng)用技術(shù)等驗證工作。
集成示范技術(shù)的主要方向如下:
1、百萬千瓦以上區(qū)域性多風(fēng)電場的監(jiān)控與智能化管理。
2、15萬千瓦海上及潮間帶風(fēng)電場,包含單機容量7MW級風(fēng)電機組。
3、風(fēng)、光、水、儲等多能互補發(fā)電系統(tǒng)。
4、分布式發(fā)電直接應(yīng)用系統(tǒng)。
(四)成果轉(zhuǎn)化類
銜接“十一五”已有成果,結(jié)合“十二五”規(guī)劃的實施,以整機制造作為重點,將具有創(chuàng)新性的技術(shù)成果轉(zhuǎn)移到整個行業(yè),改進風(fēng)電產(chǎn)品生產(chǎn)制造工藝,提高風(fēng)電產(chǎn)品性能和可靠性,降低風(fēng)電開發(fā)成本。
成果轉(zhuǎn)化技術(shù)的主要方向如下:
1、7MW級風(fēng)電機組及關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化基地。
2、耐低溫、防沙塵、抗災(zāi)害性大風(fēng)、防鹽霧及適合高原地區(qū)等符合我國環(huán)境條件風(fēng)電機組的產(chǎn)業(yè)化基地。
3、將新開發(fā)翼型族應(yīng)用于1.5MW及以上風(fēng)電機組葉片。
4、將獨立變槳技術(shù)在3.0MW及以上主流風(fēng)電機組上進行規(guī)模化應(yīng)用等。
(五)公共服務(wù)體系
建設(shè)國家級風(fēng)力發(fā)電公共數(shù)據(jù)庫及信息服務(wù)中心,建設(shè)國家級公共研發(fā)與試驗測試中心,研究風(fēng)力發(fā)電測試技術(shù),建立和完善各類風(fēng)電標準、檢測與認證體系,建設(shè)風(fēng)力發(fā)電國家重點實驗室,國家工程技術(shù)研究中心、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟及產(chǎn)業(yè)化基地,推動我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力建設(shè),推動風(fēng)電技術(shù)進步,提高風(fēng)電機組效率、性能與可靠性,提升我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。
1、公共數(shù)據(jù)庫及信息服務(wù)中心建設(shè)
研究建立我國不同環(huán)境、地形與電網(wǎng)條件下風(fēng)電機組的運行狀況、故障以及翼型、標準、專利等各個方面的公共數(shù)據(jù)庫,為我國風(fēng)電機組設(shè)計及優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù);建立風(fēng)電公共信息服務(wù)中心,收集、分析、發(fā)布權(quán)威信息,推動數(shù)據(jù)與信息等資源的共享。
2、標準、檢測與認證體系建設(shè)
建立完善符合我國具體環(huán)境條件、地形條件與電網(wǎng)條件的風(fēng)力發(fā)電標準體系,建立、完善大型及中小型風(fēng)電產(chǎn)品檢測與認證能力,加強檢測認證機構(gòu)能力建設(shè),統(tǒng)一規(guī)范認證模式,建立完善的風(fēng)電設(shè)備認證軟件工具系統(tǒng),有效推進并嚴格實施風(fēng)電產(chǎn)品檢測與認證工作。
3、技術(shù)創(chuàng)新平臺建設(shè)
建設(shè)風(fēng)力發(fā)電國家重點實驗室,國家工程技術(shù)研究中心、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟以及產(chǎn)業(yè)化基地等技術(shù)創(chuàng)新平臺,能夠加快新技術(shù)和新設(shè)備從設(shè)計、開發(fā)、驗證、成果轉(zhuǎn)化和推廣的進程,為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)進步提供強有力的支撐。
(六)人才培養(yǎng)
風(fēng)力發(fā)電是一項綜合性很強的高新技術(shù),與眾多學(xué)科有交叉,涵蓋氣象、材料、空氣動力學(xué)、控制與自動化、電氣、機械、電力電子、檢測認證等多個專業(yè)領(lǐng)域。目前我國風(fēng)電人才嚴重匱乏,尤其是風(fēng)電機組研發(fā)專業(yè)人員、高級管理人才、制造專業(yè)人員、高級技工以及風(fēng)電場運行和維護人員。因此,“十二五”期間必須重視和加強風(fēng)電人才培養(yǎng)和人才隊伍建設(shè),培養(yǎng)從研發(fā)、設(shè)計、制造、試驗到標準、檢測認證、質(zhì)量控制、管理、運行維護、售后服務(wù)等各個環(huán)節(jié)的人才,為我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供人才儲備和支撐。
加強風(fēng)能科技研究與產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域各類人才的培養(yǎng),著力培育和建設(shè)一批專業(yè)技術(shù)過硬、自主創(chuàng)新能力強、具有國際競爭力和影響力的高水平研究團隊;在高校和科研院所等科研教育單位設(shè)立風(fēng)能相關(guān)專業(yè),加強學(xué)科建設(shè),培養(yǎng)不同層次的專業(yè)人才;設(shè)立青年人才培養(yǎng)計劃,加強人才梯隊建設(shè),加大海外優(yōu)秀人才和智力資源的引進;建立和完善人才培育引進的優(yōu)惠政策、評價體系和激勵機制,穩(wěn)定人才隊伍;積極鼓勵和推薦我國科學(xué)家參與國際研究計劃、并在國際組織機構(gòu)任職,提升國際影響力。
1、加快培育建設(shè)一批高水平研究團隊
依托風(fēng)能領(lǐng)域重大科研項目、重點學(xué)科和科研基地以及國際學(xué)術(shù)交流與合作項目,加大風(fēng)電學(xué)科或?qū)W術(shù)帶頭人的培養(yǎng)力度,積極推進創(chuàng)新團隊建設(shè),培育一批專業(yè)技術(shù)過硬、自主創(chuàng)新能力強、具有國際競爭力和影響力的高水平研究團隊;進一步完善高級專家培養(yǎng)與選拔的制度體系,培養(yǎng)造就一批中青年高級專家,提高風(fēng)電自主研發(fā)與創(chuàng)新能力。
2、充分發(fā)揮學(xué)科建設(shè)在人才隊伍培養(yǎng)中的作用
加強風(fēng)電科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)的有機結(jié)合,鼓勵科研院所與高等院校培養(yǎng)研究型人才;支持研究生參與科研項目,鼓勵本科生投入科研工作;高等院校要及時合理地設(shè)置風(fēng)能學(xué)科及相關(guān)專業(yè),開展相關(guān)風(fēng)能資源評估、空氣動力學(xué)、機械制造、電力電子、電力并網(wǎng)等方面的理論和實驗研究,將基礎(chǔ)研究與人才培養(yǎng)相結(jié)合。加強職業(yè)教育、繼續(xù)教育與培訓(xùn),培養(yǎng)適應(yīng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的各類實用技術(shù)專業(yè)人才。
3、支持企業(yè)培養(yǎng)和吸引科技人才
鼓勵風(fēng)電企業(yè)聘用高層次科技人才,培養(yǎng)優(yōu)秀科技人才,并給予政策支持;鼓勵和引導(dǎo)科研院所和高等院校的科技人員進入市場創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);鼓勵企業(yè)與高等院校和科研院所共同培養(yǎng)技術(shù)人才;鼓勵企業(yè)多方式、多渠道培養(yǎng)不同層次研發(fā)與工程技術(shù)人才;支持企業(yè)吸引和招聘海外科學(xué)家和工程師。
4、加大高層次人才引進力度
制定和實施吸引風(fēng)能領(lǐng)域海外優(yōu)秀人才回國工作和為國服務(wù)計劃,重點吸引高層次人才和緊缺人才;加大對高層次留學(xué)人才回國的資助力度;加大高層次創(chuàng)新人才公開招聘力度;健全留學(xué)人才為國服務(wù)的政策措施;實施有吸引力的政策措施,吸引海外高層次優(yōu)秀科技人才和團隊來華工作。
(七)國際科技合作
“十二五”期間,將風(fēng)能開發(fā)與利用國際合作的內(nèi)容納入國家科技計劃予以安排,列入雙邊或多邊政府間科技合作協(xié)議框架,鼓勵發(fā)展與風(fēng)能領(lǐng)域主要國家、國際組織、知名研究機構(gòu)等的長期合作關(guān)系。
1、基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域合作
結(jié)合我國風(fēng)電發(fā)展對基礎(chǔ)科學(xué)研究的迫切需求,圍繞風(fēng)能資源測量與評估、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)工程等研究領(lǐng)域中的基礎(chǔ)科學(xué)問題,與國外科研機構(gòu)開展有針對性的合作研究,提升我國風(fēng)電基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的研究能力。
2、適應(yīng)我國環(huán)境特點與地形條件的技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域合作
結(jié)合我國具體的環(huán)境、地形與電網(wǎng)條件,圍繞風(fēng)電機組及關(guān)鍵零部件設(shè)計制造、風(fēng)電場設(shè)計及運營、風(fēng)電并網(wǎng)及非并網(wǎng)的分步式接入、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)軟件等技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域的重點問題,深化與拓展與國外國際組織、科研機構(gòu)及企業(yè)的技術(shù)合作,開展有針對性的聯(lián)合開發(fā)或合作研究,開發(fā)適應(yīng)我國實際情況的風(fēng)電技術(shù)與產(chǎn)品。
3、產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)體系與能力建設(shè)領(lǐng)域合作
圍繞風(fēng)電公共測試系統(tǒng)設(shè)計與建設(shè)、風(fēng)電關(guān)鍵測試技術(shù)研究、公共數(shù)據(jù)庫信息服務(wù)中心建設(shè)等產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)體系的建設(shè)和完善,以及標準、檢測與認證體系、人才培養(yǎng)體制、政策、環(huán)境與安全研究等能力建設(shè)領(lǐng)域中的重點問題,與歐美等風(fēng)電發(fā)達國家開展有針對性的合作研究與交流,借鑒國際先進經(jīng)驗,逐步建立、完善和規(guī)范我國產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)體系。
4、積極參與國際組織、國際研究計劃及國際標準制定
緊密圍繞國內(nèi)需求、重點任務(wù)等相關(guān)要求,有針對性地積極參與風(fēng)能領(lǐng)域國際組織和國際間研究計劃,積極參與國際標準的研究與制定;適時發(fā)起新的由我國主導(dǎo)的國際研究計劃,鼓勵在華創(chuàng)建風(fēng)能領(lǐng)域的國際或區(qū)域性科技組織;鼓勵我國科學(xué)家和科研人員在國際組織及國際研究計劃中任職或承擔(dān)重要研究、管理工作,提高我國科研人員及科技成果的國際影響力。