2 风电机组设备选型
    2.1双馈型和直驱型风电机组区别
    双馈型、直驱型技术路线的区别主要集中在发电机、变频器、齿轮箱等风机主要部件，本质区别在于双馈型带齿轮箱，直驱型不带齿轮箱。双馈型与直驱型风机优缺点对比见表2。

    （1）发电机：双馈型风机采用双馈式异步发电机，其技术成熟可靠，成本低、重量轻、易维护；直驱型风机采用低速多极发电机，磁极数多、转数低、体积和重量大，对轴承等转动部件要求高。
    （2）变频器：双馈型风机中仅有转差功率经过变频器，变频器容量小，价格低；直驱型风机采用全功率变频器，容量大，价格较贵。
    （3）齿轮箱：双馈型风机采用齿轮箱将风轮转速升高，提高发电机效率，但是作为高速运转部件，齿轮箱存在磨损、漏油等风险，是双馈型风机最大的故障点；直驱型风机无齿轮箱，风轮直接带动发电机转子旋转，无齿轮箱机械故障，但风轮与发电机直接连接增加了叶片的冲击载荷。
    2.2设备选型关键要素
    在风电场开发过程中，风电机组设备选型易受到风资源、水文气象、地形地貌、交通运输、吊装等条件的制约。为满足风电场开发的技术要求，选择设计合理、发电效率高、质量稳定的风力发电机组，需要考虑如下要素。
    （1）根据风况和安全要求，选择符合当地风资源情况的风电机组，如选择轮毅高度较高、叶片较长的机型，以尽可能获取更多风能。
    （2）在考虑安全及运输、吊装技术要求下，选用较大容量机型，以减少风电机组数量及占用土地面积。
    （3）选择额定风速较低的机型。
    （4）综合考虑风电机组报价，选择性价比高的机组。
    （5）考虑风电机组装配和主要部件生产厂家情况。
    （6）特殊情况考虑，如台风、防腐蚀、防盐雾、高温、冰冻等。
    针对电网接纳能力较好的中东部、南方地区等低风速区域陆上风电及对防腐蚀、防盐雾、抗台风要求更高的海上风电，设备选型时要考虑有实力、信誉好的设备制造商及技术成熟、经受过一定时间考验的机型，发电机、齿轮箱、轴承等关键部件应考虑配套国外进口设备，提高风电设备安全可靠性和设备可利用率，完善风机监控系统配置。
    2.3直驱和双馈设备选型特点对比
    直驱和双馈设备选型特点对比如下。
    （1）发电量：从低风速区域运行情况看，直驱型风机转速范围宽，低风速下发电量具有一定优势，更适和低风速区域。
    （2）风机成本：直驱型风机省去了齿轮箱成本，但其发电机和变频器均较双馈型风机更加昂贵。
    （3）电能质量：直驱型风机采用的变频器产生谐波较双馈型风机大。但直驱型风机采用同步发电机，双馈型采用异步发电机，因此直驱型风机更能适应电网要求。
    （4）机组安全：电网故障时，双馈型风机可提供更高的电流能力，更有利于启动过电流保护及故障清除；直驱型风机全功率变频系统的电流能力基本被限制在2倍额定电流。
    （5）齿轮箱故障：受风机特殊工况影响，双馈型风机的齿轮箱长期承受着复杂且难以控制的交变载荷和瞬态冲击载荷，并经受酷暑严寒和极端温差的自然环境考验，存在较大的磨损、漏油等故障风险，会影响其可靠性及使用寿命，成为双馈型机组最大的故障点。齿轮箱故障的直接影响就是风机停机时间长、发电损失大、齿轮箱维修及更换费用高。
    （6）维护成本：直驱型风机发电机尺寸和重量大，更换维护不便；但变流设备、电控设备等易损件都在塔筒底部，且无碳刷和滑环，减少了维护量，提高了可利用率。双馈型风机的机械传动系统部件较为复杂，单元（齿轮箱、散热器、油泵、油管路、冷却风扇、传感器、控制单元）较多，维护工作量较大，尤其是碳刷和滑环需定期维护。
    （7）备件耗材：直驱型风机零部件和耗材比双馈型风机少。直驱型风机省去了齿轮箱油循环和过滤、齿轮油冷却、高速刹车片等外围设备的维护及更换齿轮油的费用，同时提高了机组传动链的效率。
    （8）环境问题：双馈型风机由于配有齿轮箱，存在着漏油等环境污染问题。

    3 设备选型对风电场经济效益的影响
    风电场开发是一个复杂的系统工程，项目收益率受到多种因素影响。在风电上网标杆电价持续下调，弃风形势依然严峻的状况下，风电开发商已从单纯关注初始投资成本转向更关注风电全生命周期的度电成本，即降低整体的投资成本，减少全生命周期运行和维护成本，同时提高发电量。
    在同风电场、同额定功率、同规格叶片条件下，只有同时具备切入风速越低越好、额定风速越低越好、风电机组可利用率越高越好、年均运维成本越低越好的风电机组才是最优秀风电机组，才能提高风电场发电量，增加投资收益。

    4 结束语
    随着近年来直驱风机市场份额连续排名前列，体现了市场对直驱技术的认可。直驱和双馈机组各有优缺点，可确定的是风电机组技术的成熟性、质量的稳定性和可靠性、及时有效而低成本的维护将是市场选择的重要标准。相较于双馈型风机，直驱型风机更能适应低风速，且维护成本较低。我国低风速的三类风区占到全部风能资源约50%，直驱型风机的应用具有更加重要的现实意义。未来电网接纳能力较好的中东部、南方地区等低风速区域陆上风电和海上风电或许更加适合发展直驱技术。
 

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