时间：2023-10-09 10:48:05
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关键词：海上风电场；并网模式；高压交流输电；高压直流输电
Abstract: the research reference to domestic and international experience in the development of offshore wind power technology, respectively, according to the Tianjin offshore wind farm planning and layout of the development of offshore wind power technology, the total installed capacity of wind farms, wind farms and network mode, the wind farm grid voltage level analysis, combined with the topographical features of the of Tianjin coastal and offshore, Hanau the waters and Dagan waters six wind farms comprehensive comparative analysis and network programs, proposed space requirements grid lines and facilities, set aside for the future, Tianjin offshore wind energy resource development and utilization space conditions.Keywords: offshore wind farms; grid mode; high voltage AC transmission; HVDC
中图分类号：P319.1+1 文献标识码： A 文章编码：
1 引言
近海地区风电场建设与传统风电场建设主要区别之一就是受地理条件影响，风机不能就近接入邻近电网且并网线路需要穿越部分近海海域，对风电并网造成一定困难，而风电场并网发电又是风能资源利用的重点，没有并网的风电无法提供稳定可靠的电力供应，因此探索研究适合我市的海上风电场并网模式对我市开发利用风能资源有着极其深远的意义。
2 海上风电场并网模式研究
2.1风电场接入系统电压等级的选择
海上风电场的装机容量一般都在100MW以上。风电场接入系统的电压等级一般根据风电场的规模、地理位置、周边地区电网的现状、发展规划等因素综合考虑选择。
容量在100MW左右的海上风电场，其电力电量主要考虑就地平衡、消纳，在满足并网技术条件的前提下，可选择以110kV或220kV电压等级直接接入地区220kV变电站。一定规模的海上风电场(例如容量在500MW左右)，可根据中心升压站位置，以220kV电压等级接入500kV或220kV枢纽变电站。大规模集中开发的海上风电场(例如容量在1000MW以上)，可考虑采用500kV电压等级直接接入主干电网。
2.2风电场升压变压器
目前国际市场上的风电机组出口电压大部分是0.69kV或0.4kV，为减少输电系统的电力损耗，一般一台风电机组配备一台变压器，先升压至35kV，再根据海上风电场的规划考虑设置不同规模的海上升压站。
2.3海上风电场的主要并网方式
2.3.1交流输电并网方式
当海上风电场的规模相对较小且风场离海岸离较近时，风电机组一般采用交流电缆的输电方式接入陆上电网。采用交流输电并网的特点主要是电力传输系统结构简单，成本低，但传输容量和传输距离受到限制。
2.3.2基于LCC技术的传统HVDC（直流）并网方式
随着海上风电场规模和风电场离岸距离的增大，有必要采用HVDC技术连接风电场和陆上电网，尤其是风电场额定容量为500MW以上的系统。虽然采用直流传输线路时，线路两端换流站的建造费用比较昂贵，但考虑到直流电缆成本比交流电缆低等各种因素，与交流传输方式相比，采用这种输电方式所增加的费用并不那么突出。
2.3.3基于VSC技术的HVDC（直流）并网方式
基于VSC的HVDC输电技术是20世纪90年展起来的新型HVDC输电技术，与基于LCC的HVDC输电技术不同，它解决了基于LCC的传统HVDC输电需要吸收大量无功功率和换相失败等问题。基于VSC技术的HVDC输电特别适用于风电场与交流主网的接入系统。即使在发电和负荷变化极快的情况下，也能给交流电网增加很大的稳定裕度，还可以消除湍流风和塔影引起的电压闪变[1]。
2.3.4 海上风电场的主要并网方式比较
选择何种方式进行海上风电场并网，需要考虑各种风电并网方式的特点。总的来讲，交流传输并网方式结构简单，成本低，但是传输距离和容量受限，适合小容量、近距离的海上风电场并网；LCC-HVDC的传输并网方式不受传输距离的限制，但换流站成本较高，一般用于特大型海上风电场并网；VSC-HVDC的传输并网方式优点最多，非常适合于海上风力发电场与岸上电网的并网连接，但VSC-HVDC输电系统的最大传输容量目前只能达到几百兆瓦，且换流站成本较高，因此比较适合于中大型海上风电场的并网[2]。
三种并网方式的经济选择范围如图1所示。一般风电场额定容量在180MW以内，离岸距离在120km之内，采用交流并网比较合适；当额定容量在350MW以内时，采用基于VSC技术的HVDC输电系统并网比较合适；更大容量的风电场则需要采用基于LCC技术的传统HVDC输电技术。
图1 并网经济方式中装机规模与距岸距离的关系
2.4海上风电场输电线路的经济比较
换流站的造价和系统设计的电压等级、电流水平等关系并不明显，基本和传输容量有关，价格一般在900元/kW 左右。对于柔性直流工程，由于它刚刚起步，并且仅仅在欧美少数国家投产，因此，目前还很难为其做出适合中国国情的报价预测，但不会低于900元/kW 的水平。对于交流输电系统， 其变电站建设和其他设备费用成本基本为 300 元/kW[3]。轻型直流输电系统的工程造价约为交流系统的2.35倍，但是系统损耗仅为交流系统的2/3。从长远看，随着轻型直流输电技术的成熟，系统及电气设备造价的进一步降低，轻型直流输电系统运营经济性将会更好，综合优势更加明显，更具有推广应用价值[4]。
关键词：风力发电电能质量控制试验
1 风力发电场电能质量问题
随着我国能源战略的调整，清洁能源已成为社会广泛讨论的话题。作为典型的清洁型发电模式，风力发电已经得到了长足的发展，占发电容量的比重越来越大。但是，大规模风电机组的并网势必带来一些新问题，如电能质量问题，由于风电机组内设置有非线性电气设备，且控制技术较为复杂，将会带来诸如电压波动、谐波等问题，影响着电网的正常运行。风力发电场电能质量的控制与研究工作已经成为一项重要的课题。
本文以电能质量问题为切入点，介绍几种能够应用风力发电场的电能质量控制与试验装置，通过论述，可以为风力发电场电能质量问题研究扩展思路。
2 电能质量控制
近年来，电力系统中的电能质量问题得到了越来越广泛的关注。大量非线性装置的应用是产生电能质量问题的重要原因之一[1]。其中包括调速驱动装置、开关型电源、电弧炉、电子镇流器等等。此外，系统的正常投切操作与故障切除产生的扰动也会影响供电质量。电能质量问题可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差。其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变以及电压暂降与短时间中断等。
电能质量的监测、分析与治理已成为电能供应与利用领域的重要课题。电能质量问题之所以日益引起国内外专家学者的研究兴趣，主要归结于以下几点原因：
①计量问题：劣质的电能质量可能会影响电力计量的精度。
②继电保护：劣质的电能质量可能会引起继电保护装置保护功能的失灵。
③设备的停运：劣质的电能质量可能会引起设备（特别是异步电动机）停机或损坏，导致生产率下降，损害电力用户的经济利益。
④电磁兼容性：劣质的电能质量可能引起电磁兼容性问题和噪声问题。
目前，已有不少高校或科研机构建立了电能质量实验室。电能质量实验室的建立具体服务于三个目的：
①测试设备在电力扰动下的运行状况。
②测试电能质量校正设备对扰动的补偿能力。
③通过与电网连接的装置来判定电力扰动的类型和幅度。总之，电能质量实验室主要侧重于电能质量事件检测与补偿装置的研发。电能质量问题研究依托于电力电子技术的高速发展，随着电力电子变流器控制技术的日益成熟，可以为电能质量问题研究提供宽广的平台。
3 电能质量控制与试验装置
3.1 VSC型电力扰动发生装置（VSC-IG）
为了改善电力系统电能质量，大量电能质量补偿控制装置已接入电网。电压源型变流器（VSC）型电力扰动发生装置是针对于对电能质量补偿控制装置的测试而提出的，该装置简称VSC-IG。通俗地讲，VSC-IG就是一个高精度可控大功率电压扰动发生装置。它能够模拟各种电力扰动波形，便于对电能质量补偿控制装置的测试。在风电场中，VSC-IG还可以应用于风电机组低电压穿越能力的测试。
文献2详细介绍了VSC-IG装置的研制方法，对于该装置，通常需要研究以下几点内容：
①装置的建模。
②装置主电路参数的选择方法。
③装置控制器设计。
④基于仿真软件平台的装置仿真。
⑤装置物理样机的研发与实验。
目前，VSC-IG装置主要应用于电能质量实验，研究电能质量检测与分析方法。
3.2 三相电压型整流器（VSR）
三相电压型整流器是将交流电压转换为直流电压的重要装置，在永磁直驱型风力发电机组中得到了广泛的应用。装置结构如图1所示。
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目前工业中使用三相电压型整流器通常是以半控型功率器件晶闸管作为开关器件的，采用的是相位控制方式。这种类型的整流装置虽然功率因数较高（工业上甚至可达0.99），但是网侧谐波是不可避免。解决该问题的办法通常是在网侧安置电容进行滤波，这样做简单易行，工程上广泛应用，但是同时会带来LC谐振问题。
采用全控型器件IGBT可以有效地解决上述问题。全控器件采用PWM控制技术，PWM的最大优点是其谐波分布在开关频率附近，一般为几千赫到几十千赫，较为容易滤除。通过整流器的闭环控制算法，可以实现网侧电流的正弦化，消除对电网的谐波污染，减少谐波带来的能量损耗。整流器的闭环控制算法涉及较多的自动控制理论与电力电子技术的内容，目前较为流行的是前馈解耦控制算法和反馈线性化控制算法。文献3对相关控制算法作了较深入的研究与分析。
3.3 有源电力滤波器（APFC）
在风电产生和传输过程中，谐波是产生能耗的主要原因之一。供电电压波形的畸变而产生的谐波分量不能被电力用户所用，但是却消耗在线路中，造成了能源的浪费，同时也损害了电力用户的经济利益。
目前使用有源电力滤波器用于谐波治理，通常并联至待治理点，以补偿系统中的谐波电流。谐波的产生工作原理图如下：
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有源电力滤波器检测负载电流的谐波分量，通过控制变流器输入一个与之相反的电流分量来达到补偿的目的。实际上，有源电力滤波器就是一个高功率可控电流源，可以灵活地发出指定的电流值。
3.4 静止无功功率补偿器（STATCOM）
大量无功电流在电网中会导致线路损耗增大，变压器利用率降低，用户电压跌落。无功补偿是利用技术措施降低线损、实现节能的重要措施之一，电网规划，在有功功率合理分配的同时，也必须做到无功功率的合理分布。
无功优化的目的是通过调整无功潮流的分布降低网络的有功功率损耗，并保持最好的电压水平。无功优化补偿一般有变电所无功负荷的最优补偿、配电线路最优补偿以及配电变压器低压侧最优补偿。由电能损耗公式可知，当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时，线损与功率因数的平方成反比。功率因数越低电网所需无功就越多，线损就越大。因此，在受电端安装无功补偿装置，可减少负荷的无功功率损耗，提高功率因数，提高电气设备的有功出力。
无功功率补偿装置（STATCOM）的投入一方面改善了投入点的功率因数，同时也可提高接入点的电压水平，是改善风电场电能质量的重要手段之一，工作原理如图3所示。其结构与三相电压型整流器基本一致。理论核心是八十年代日本学者赤木泰文提出的瞬时功率控制理论，通过该理论可以达到灵活控制网侧无功功率的目的。
3.5 统一潮流控制器（UPFC）
统一潮流控制器(UPFC)是柔流输电系统(FACTS)中的一种新兴的、功能最完善控制装置，作为FACTS中最具代表性的一种，UPFC具有非常灵活的控制功能，集调节线路潮流、节电电压、阻抗、相角和无功补偿等众多功能于一体，通过统一控制系统可对电力系统进行实时、有效、快速地控制，其强大的综合控制功能是其它FACTS及传统的补偿装置所无法比拟的。此外，UPFC还能抑制电力系统的低频振荡，改善系统的暂态稳定性，提高线路的传输极限等。UPFC应用于输电网，装置容量较高。这个研究方向具备广泛的前景，目前风电场发电应用于直流输电这一方向正在兴起。
4 结语
本文介绍了几种以电能质量控制为目的的装置，综述了风力发电发展情况，对目前电能质量问题研究进行了阐述。结合国家的相关政策，可以预见，本文所论述的电力扰动发生装置、三相电压型整流器、有源电力滤波器、静止无功功率补偿器和统一潮流控制器在今后风力发电电能质量问题研究中会有很大的应用空间。
参考文献：
[1]韩立.电力节能中的科学方法和政策[C].2007年中国科学技术协会年会论文集.
[2]严干贵，齐磊，李军徽等.可控VSC-IG的研究与实现[J].电工电能新技术，2010，29（4）.
[3]陈涛，严干贵，齐磊等.基于三相电压型变流器的无功功率补偿控制[J].东北电力大学学报，2009，29（4）.
[4]严干贵，齐磊，李军徽等.三相电压型整流器反馈线性化解耦系统的PI控制器参数整定[J].南方电网技术，2009，3（5）.
[5]Alexander Kusko,Marc T.Thompson著.电力系统电能质量[M].科学出版社，2009.
关键词：除盐水箱；密封方式；膜式
Abstract：This paper introduced the current domestic and international relevant tank sealing method, for some commonly used methods, disadvantages are discussed, and directed to a technologically advanced new tank sealing film type flexible floating roof technology, its technical performance and installation, operation, maintenance and other characteristics are summarized . Tuoketuo Power Company Limited through a lot of investigation and evidence collection, decided finally desalting tank isolated air seal is adopted for film type flexible floating roof seal technology.
Key words: Demineralized water tank；Sealing mode；Film type
1、概述
内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司（以下简称托电）化学补给水系统共有4台2200立方米除盐水箱，肩负着全厂8台机组正常运行补给水作用，同时每台机组有一台凝结水补充水箱，为每台机组运行中补水。如此多的水箱，如何保证这些水箱密封良好，不会因二氧化碳、灰尘等污染造成水质劣化进而产生机组汽水系统结垢、腐蚀等问题，是一项非常艰巨的任务。结合国内外的一些成功经验和我厂实际情况，最终确定单层膜式柔性浮顶是一种比较适合我厂的一种水箱密封方式。
2、除盐水箱密封的必要性
为保证机组的安全运行，除盐水箱和凝结水补充水箱内必须储存一定的水量，除盐水平均要在除盐水箱内储存16-24小时，在凝结水补充水箱内储存10-14小时。除盐水在水箱储存过程中，极易受到二氧化碳、氧和灰尘污染。除盐水一旦污染就会使其品质急剧下降，进而造成热力设备的结垢腐蚀。空气中的CO2进入除盐水后立即形成各种含碳化合物（H2CO3、HCO3-、CO32-）除盐水中的这些含碳化合物非常难以清除，即使是向水中加入氨等碱性物质将PH提高，也只是将CO2转化成（NH4）2CO3等含碳酸根化合物，并没有清除CO2，当除盐水进入热力系统后，一旦碳酸分解仍会使热力设备腐蚀，使水中Fe、Cu等含量居高不下。因此对除盐水箱实施密封是十分必要的。
3、除盐水箱密封方法
目前国内外密封方式很多，本文对一些常用的方法的优缺点进行分析探讨。
3.1、缓冲水隔离法
将水箱进、出水连接在水箱底部的一个接口上，用水时优先使用新水，上层陈水起到隔离缓冲作用。
水箱是不断进水和出水的，液体扰动无可避免，缓冲水区无法保持稳定，密封效果无法保证。
优点：无运行成本。
缺点：作用有限，不能解决根本问题。
3.2、密封液密封法
将比重小于1的密封液倒入水箱中，密封液浮于水面上，将水和空气隔离开，以达到密封保持水质的效果。因密封液也会被灰尘等污染，因此应定期更换。
优点：工艺简单，密封效果良好，而且不受容器形状限制。
缺点：该法对密封液的要求很高，它应该有良好的化学稳定性且不能溶于水。降低密封液的成本是该工艺主要问题，国内外市场比较少见。
3.3、氮气方法
将水箱顶部的空气置换为干净的氮气，使水箱内水不与外界接触，从而达到保持水质的目的。因为水箱液位是不断变化的，需要不断补充和排出氮气，对安全设施的可靠性要求很高，一旦安全设施失灵会造成压力过高或真空，从而造成设备损坏。
优点：密封效果良好，在西方国家的设计中常见到这种密封方式。
缺点：对安全设施的可靠性要求很高，消耗大量氮气，运行费用较高。
3.4、碱液吸收方法
在水箱通气管上连接一个容器，内置碱性物质，主要原理是通过碱性物质吸收空气中的二氧化碳，使其不能进入水箱。常用的碱性物质有碱石棉和液体工业碱，碱性物质需要定期更换，冬季要考虑防冻问题。
优点：密封效果较好。
缺点：碱性物质更换不及时会造成水质波动，维护工作量大，冬季要防冻，水箱运行状态要求严格。
3.5、塑料小球密封法
将大量特制空心塑料小球放在水面上，隔绝了水与空气的接触，以达到保持水质的目的。
该工艺20实际80年代引入我国，国内大多数电厂都采用该技术。该产品设计上解决了球与球之间空隙的问题，理论覆盖率95%以上，但在实际运行中不可能达到最佳排列，另外液面波动也会引起球运动，所以密封效果不够理想。
优点：工艺简单，便于清扫。
缺点：密封效果不够理想。
3.6、硬浮顶密封法
水箱内加一套浮顶，使水箱水面与空气隔开浮顶像活塞一样随着水箱下降或上升而浮动。浮顶有软浮顶和硬浮顶之分，硬浮顶有金属浮顶和钢架发泡EPS浮顶。安装浮顶的水箱必须是下进水，水箱结构必须是直筒式。硬浮顶最大的缺点是安装和检修不便，发生故障后检修很困难。
优点：密封效果较好。
缺点：安装和检修不便。
3.7、气囊式软浮顶密封法
软浮顶和硬浮顶一样像活塞一样漂浮在水面。软浮顶没有硬支架所以检修比硬浮顶方便的多。软浮顶有浮块式、
气囊式、单层膜式等。气囊式浮顶最大的问题是气囊漏气，一旦气囊漏气则浮顶下沉，密封破坏。而且气囊漏气后很难检修。
优点：密封效果较好。
缺点：易损坏，难检修。
3.8、单层膜式柔性软浮顶密封法
近年国内市场出现的单层膜式柔性浮顶是一种高分子材料，柔软而有弹性，密度比水小，不需要浮块、气囊等附件就能自然漂浮在水面上，结构非常简单。因为单层膜式柔性浮顶的弹性很好，所以能够和水箱侧壁紧密结合，密封效果优良。在托电进行的密封效果对比试验结果中，我们发现单层膜式柔性浮顶的密封效果明显优于塑料小球密封法，也略优于硬浮顶密封法。而从设备成本上看，单层膜式柔性浮顶的价格还要低于塑料小球。
高分子材料的化学稳定性好，耐酸碱，理论上可使用20年以上。水箱检修时可将浮顶卷起，非常方便。更换一套全新的浮顶也只需要48小时，安装检修都十分方便。
使用单层膜式柔性浮顶的水箱运行过程中水箱水位不可过低，低水位运行时进水水流冲击可能造成浮顶打卷失去密封能力，严重低液位时可能将浮顶吸入出水管造成浮顶损坏和断水。
优点：密封效果较好，成本低，检修方便。
缺点：水位不可过低。
4、结论
综上，除盐水箱的各种密封方式中，以我国近年研制的单层膜式柔性浮顶性价比最高。该密封方式隔绝空气效果好，成本低，运行维护工作量极小，使用寿命长，适用范围广，适合在除盐水箱密封中应用及推广。结合托电的制水情况和水箱特点，单层膜式柔性浮顶可作化学除盐水箱的首选密封方法。
参考文献
【1】DL/T5068-96，火力发电厂化学设计技术规程
关键词：燃煤电厂；风冷干式；排渣技术应用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.061
随着我们国家对绿色环保节约的要求越来越严格，工厂进行绿色环保处理的技术应用程度也在显著提升。上个世纪八十年代开始，电厂的主要除渣系统都是利用水力除渣技术进行操作，相对耗水量大，消耗能源较大，设备的磨损十分严重，维护量相对来说也很大。因此这种方式已经严重落后于当前的环保要求。最新的风冷干式输渣技术可以在很大的程度上进行节能环保处理，是一种更加绿色的技术，因此正在逐步被广大的电厂进行采纳。现在国内已经有几十家电厂采纳了这个技术来进行送，环保效果十分明显。
1 风冷干式输渣系统探索
在当前的锅炉进行正常运行的时候，冷灰斗自行下落的热灰渣经过当前的炉底排渣装置直接落到到钢带输渣机的耐热网带之上，钢带机运转速度很慢，经过缓冲之后把灰渣传送并送到破碎机的内部进行破碎处理。在这个过程当中，热灰渣带来的高温跟输渣机的风口进入的冷却风进行对应的热量交换处理。在这个情况下，灰渣的温度逐步降低到200℃左右，并经过破碎之后直接送到输送系统的储渣仓当中并同时获得进一步的冷却处理。最后，我们可以根据实际情况的需要进行卸料装置的卸载和转出。
2 风冷干式排渣系统的技术特点探索
2.1 节水环保技术
因为这套系统并不需要循环水的冷却系统以及输送残渣，锅炉自身的下联箱以及冷渣斗之间都采用了对应的干式密封装置处理，因此这套输送炉渣的系统完全实现了无水冷却处理方式，同时也不需要对低渣进行输送。这套排渣系统不仅可以节约水源，而且不会因为后期的输送过程泄露直接导致残渣污染水源的情况发生，这就可以保证整个环保电厂构建的要求。
在当前的情况下，南方大部分的电厂对环保控制的要求十分严格，我们采用了干式排渣系统之后，电厂除了使用极其少量的生活污水以及地面冲洗污水等必要消耗，以及脱硫脱硝的对应工业废水之外，完全不需要进行大型的污水处理建设设施，在工业角度基本上实现了对应的废水零排放，这个技术的采用不仅仅为当前的电厂节约了十分庞大的用水成本，同时后续的水处理投资费用也会大幅度降低，含有大量水分的煤渣在进行转运的过程当中出现的废水滴漏造成环境污染等问题也得到了很好的解决，对电厂本身以及周边的环境进行了十分有效的保护处理。
2.2 提升锅炉本身运行的效率
经过研究表明，在采用了干式的排渣技术之后，当前的钢带输渣机之内的灰渣冷却风量小于整个锅炉自身的总进风量的1%，因此这种方式不会对锅炉自身的热效率造成任何影响。因为冷却风可以把相当一部分的灰渣自身携带的预热直接带回锅炉，因此从某种程度上来说锅炉的热效率也得到了极大的上升。
2.3 提升了灰渣本身综合利用的效益
因为当前的灰渣在输送的钢带上进行充分的燃烧以及放热处理，在冷却之后灰渣内部自身的含碳量会变得很低，因此灰渣本身的综合利用价值会大幅度上升。以某电站的4号机为例，我们对其进行干排渣系统的改造之后，灰渣内部的含碳量大幅度降低，从原来的11%下降到1%左右，在这种情况下，干渣出售的价格每吨比原来提升了接近50%。
2.4 设备本身运行稳定
采用干渣输送的方式最关键的核心就是利用钢带输渣机进行处理。这种设备采用的方式是传动形式，其主要的运行方式十分可靠，相对的维护量也很低。相比较而言梳理出渣系统对于设备本身的磨损极其严重，尤其是在冬天的北方地区，冲下来的残渣堵塞沟渠直接导致了冰碴堵塞沟渠的情况十分严重，维护量十分巨大，耗费大量的人工成本和资源成本。
3 风冷干式排渣系统的技术应用分析
某发电厂3号和4号机组设计为500mw超临界直流燃煤机组，所使用的设备是俄罗斯制造的超临界锅炉，燃烧的时候采用的是当地的褐煤，因为煤质较差，因此发热量十分低，产生煤渣数量十分庞大。近十几年一直在使用水利除渣系统，其设备本身的耗电量十分巨大，故障发生十分频繁，维护量十分巨大，同时灰渣的含碳量极高。为了对除渣系统进行简化，同时实现节水节电以及环保的主要目标，这个厂决定把原有的水利除渣系统进行大规模的修改，变成以钢带输渣机为主要系统构建的风冷干式排渣系统。
经过技术改造之后，锅炉运行机组正式开始运行干式排渣系统。整个钢带自身构建下的最大出力为每小时16吨，因为渣仓跟锅炉距离相对较远，有500多米，因此在正式的后续集中输送系统当中采用了正压力构建下的输渣系统。经过现场的检验运行以及调试处理，整个钢带机的自身输渣机运转十分平稳，工作环境十分正常，没有出现跑偏的现象，后续的气力输渣系统运转也十分的稳定，没有出现管道堵塞的不良情况。
经过改造之后，两套锅炉每年可以节约大约196万吨补充给水。同时锅炉的热效率提升了大约0.8%，也就是每年节约了大约8万吨原煤。同时在这个基础上，输渣系统的自身用电负荷从原来的600kw降到大约150kw，每年可以节约大约110万元的成本。同时，每年的维护费用也大幅度降低。灰渣本身的含碳量降低了大约80%，有效地提升了当前的干渣综合利用价值。
4 结论
相比较原有的水利送渣系统，干式除灰和排渣系统的应用让当前电厂真正实现工业废水零排放的目标奠定了最为坚实的基础，在节能环保以及增加效益方面产生了巨大的优势。
参考文献：
[1]王玉玮，白利皇，朱夏宁.干式排渣系统对600MW锅炉热效率影响研究[J].现代制造技术与装备，2015（06）.
[2]孙永，李洪明.全密封箱式排渣系统在当涂发电厂的应用[J]. 安徽电力，2013（01）.
[3]李振华，张仁海.火电厂干排渣系统故障分析[J].河北电力技术，2015（S1）.
【关键词】风电场；水土保持；特点；措施
中图分类号：S157文献标识码： A 文章编号：
前言
现阶段，我国风电发电已经初具规模，直至2005年，我国已经陆续建成将近60个风电场，风力发电得到了非常迅速的发展。在建设风电场的过程当中，通常难以避免的会在不同程度上破坏植被和土壤，带来水土流失问题。当前，市场建设、修路以及采矿等类型的开发建设项目的水土保持措施及引起的水土流失得到了进一步的研究，虽然风电场建设在影响水土流失方面与这些建设开发项目有着一定的共同点，但是风力发电也有着其自身的特殊性，所以，风电场工程项目的水土保持措施与其他开发建设项目是不尽相同的。由此可见，研究风电场工程项目水土保持措施配置，有着非常重要的现实意义。
风电场工程项目建设中水土流失的主要特点
丰富的风能资源是选取风力发电场地址的必要条件，通常为5米每秒的年平均风速，并且30米高处的风力有效时数应当超出6000小时，风能有效密度要切实的达到240瓦每平方米，才能够构建大型的风电场。所以，水土流失的类型为兼具风力侵蚀和水力侵蚀。在建设风电场工程项目的过程当中，施工活动诸如安装场地平整、风机基础开挖、临时堆土和施工道路施工等，均会在不同程度上扰动地表，损坏植被和地表形态，造成土层结构的破坏及地表的，使得场区内水土流失的增加。[1]
2.1基础开挖
风电场工程项目风电机组开始进行基础开挖以前，首先应当全面的清理地表，施工中的施工工艺诸如覆土回填和基础开挖等均会对地表带来扰动，微地形便会遭到破坏，导致土壤肥力的降低以及土壤结构的破坏，进而发生新的水土流失问题。
2.2道路施工
风电场的场区中改建及新建检修施工道路均需要剥离表土，而对于有着较大起伏地形的路段，则应当应用填低削高的填筑及土方开挖措施。这些施工活动都会对地表的植被带来极大的破坏，扰动地表。风电场工程项目的实施中如果没有严格的确保施工工艺的合理性和临时防护措施的到位，那么便会带来新的水土流失问题。
2.3施工作业粉尘
由于风电场工程项目的施工中表层土壤结构与地表植被被破坏，使得土质疏松出现，不但导致水蚀的发生，并且在遭遇大风天气时会出现扬尘。在施工的过程当中拌和灰土，拌和沥青户籍凝土，道路填充，土地平整，装卸和运输材料，通常在风力作用为2级以上的情况下会导致扬尘的发生，其中主要包括施工作业扬尘和运输车辆道路扬尘，严重的影响了下风向的空气，带来了环境污染，对人们的日常生活和生产产生直接的影响。[2]
2.4临时设施
建设风电场工程项目中，主要的临时设施有临时施工道路、施工生产生活以及临时堆料等诸多场所。构建临时设备也会对地表植被带来破坏，进而引发新的水土流失，比如未到位的保护堆放的表土及施工材料的管理不妥善，均会导致水土的流失；不合理倾倒生活及生产垃圾，不合理排放生活污水和生产污水等，均会对工程项目区带来负面性的环境影响，最终出现一系列的水土流失问题。
风电场工程项目水土保持措施的有效配置
3.1箱变及发电机组施工区
吊装场地和风机基础周边是箱变及发电机组尤为关键的两个发生水土流失的环节，因此，针对其特点采取有效的水土保持措施尤为重要。[3]
3.1.1吊装场地
一般风力发电机、叶片、塔筒等有着较大的重量，需要汽车吊和履带吊加以配合进行吊装，这些机械设备都是重型的施工器械，原地面如果不通过山皮石等进行压实和填垫，那么便无法顺利的将施工展开。通常吊装平台是由吊臂拼装平台和安装平台构成，其中，吊装平台与风机基础有着相对较近的距离，为了不对开挖风机基础造成影响，那么就应当在回填风机基础以后加以施工填垫。在填垫土石方中，一定要保证平台边坡土石方的扎实，防止周边区域中有土石滚落。另外，还可以在四周的吊装平台临时设置石、土围挡，可以采用土方压实及堆筑。结束施工后处理吊装平台可选用两种方式：（1）对无法重复利用垫料的工程，在开始填垫吊装平台以前，要注意剥离占地范围内的表土，因表土层有限的承载能力，如果共同压实垫料和表土，那么就会浪费资料，因此，可将表土用垫料加以替换，尽可能保护表土剥离；（2）重复利用垫料，也就是按照施工时序将施工分组展开，对平台填垫的山皮石加以重复利用。
3.1.2风机基础周边
一般开挖风机基础的深度为3.5米，16米的内切圆直径，约700立方米的土石方在每个基础上形成，一旦处理不善，那么在降雨时便会导致水土流失，对周边的草地和农田构成严重的威胁。所以，开挖风机基础的临时推土，应当适当的采用拦挡等措施，比如选用防尘网、彩条布，或者用装土的草袋子加以拦挡。尽量不要采用装土编织袋，由于破损的编织袋通常难以得到降解，极易导致白色污染的发生。另外，还可以将整个施工区域用挡板进行围挡，避免施工区的残渣混凝土和泥沙向施工区扩散。结束施工以后，要注意砌护周边的箱变基础和风机基础。[4]
3.2场内道路施工区
机械碾压导致的硬化地面和新填垫的路基是主要的道路施工水土流失区域。对于硬化的地面，应当按照占地的类型对治理措施加以选择，如果耕地是所占用的土地，那么应当深度翻松土地，粉碎大块的土体，并与少量的有机肥料相配合，以有助于耕地恢复后作物的顺利生长；占用的土地如果是林地或者荒地，那么就应当在覆土或整地的条件下，适当的栽植苗木；对于新填垫的路基，由于没有经过使用和碾压，基本上这些路基呈现的是松散的状态，非常容易出现侵蚀。在路基填垫的过程中，过度的转运和挖填土石方，防护如果不当便会导致水土流失。一般水土流失会出现在图土质边坡中，其形式为细沟侵蚀。所以，为了水土流失进行严格的防治，就应当将路面的防蚀工作做好，可以借助于挖填路基或者整修路面，将路面修成拱形，并且尽可能的采用泥结碎石路面，压实这种路面以后，坚硬而又粗糙，有着较强的抗倾覆力以及抗冲刷力。
3.3集电线路施工区
架设风电场集电线路采用的主要为铁搭，因此，此施工区域水土流失产生的区域主要是材料堆放场、临时推土场地和基坑边坡。（1）临时占地的作用为混凝土的拌和及施工材料的堆放，由于集电线路的临时占地经常性的出现开挖和碾压等扰动，破坏了原有的土壤理化性质，为了促进土壤肥力和通透性的提高，并且有助于今后绿化及耕作，那么在对土地进行翻松时，要散施无机肥和有机肥于土壤中，将土壤的氮库及有机库迅速的加以建立，从而提高土壤的肥力，并且适当的采用化学农药消毒灭菌土壤。在恢复建设施工中所破坏的植被时，要避免加剧所带来的水土流失；（2）不管是临时占地还是永久占地，都应当在整理场地时保护好表土剥离，为日后的复垦及绿化将前期工作做好。结束占地后，应当尽可能迅速的将原有土地的功能恢复，以更好的协调原地貌景观，并且与土地利用规划相符合。
结束语
总之，水土资源是人类得以发展及生存的物质基础，所以，在风电场的建设过程中，要对水土资源的保护提起高度的重视，相关部门和建设单位应当积极的制定出行之有效的水土保持措施，引进现代化的治理技术，全方位的防范水土流失。
【参考文献】
[1]曲慧远.瓦房店市风电场水土保持治理模式[J].水土保持应用技术,2012,(2):52-53.
[2]史彦林,贾洪.黑龙江山区风电场工程水土流失特点及防治措施[J].中国水土保持,2010,(9):120-121.
【关键词】风电场；电容电流；消弧线圈；低电阻
0 引言
安徽省位于第四类风资源区，适宜建设低风速风电场。由于山区风能资源丰富，同时征地较简单，因此安徽省风电项目多建设在山区。风电场中各风机点位均位于山脊上，风机间距离较远，造成集电线路的长度较长，使得集电线路系统的电容电流较大，对风电场和风电场升压站的安全运行造成危害，本文以安徽省境内枞阳风电场为例，就选择风电场35kV系统中性点的接地方式进行探讨。
1 项目概况
拟建风电场位于枞阳县山区，规划容量49.5MW，安装33台1.5MW的风力发电机组，配套建设一座110kV升压变电站。
110kV升压站安装1台110/35kV、50MVA的主变压器。110kV侧采用线路――变压器组接线，35kV侧采用单母线接线方式。
风电场风机出口电压为0.69kV，经0.69/35kV升压箱式变压器将电压升至35kV，33台风机――箱变组成2个汇流集电单元，两个汇流集电单元分别由16和17台风机――箱变组成，2个汇流集电单元接入110kV升压站35kV母线。
由于项目位于山区，各风机点位距离较远，造成集电线路的长度较长，同时根据环评审查意见，集电线路除跨越山沟处采用架空线路外，其余须采用地埋电缆线路，以减少对山区生态环境的影响和破坏。
基于以上原因，风电场35kV集电线路的电容电流大幅增加。当35kV系统发生单相接地故障时，由于系统电容电流过大，接地点电弧不能自行熄灭，出现间歇性电弧接地。系统中将产生弧光接地过电压，这种过电压可达相电压的3-5倍或更高，并且持续时间长，可达几小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，可使用电设备、电缆、变压器等绝缘老化，缩短使用寿命，而且对整个电网绝缘都有很大的危害。所以，选择适当的中性点接地方式，减小系统单相接地电容电流的危害，将会对供电可靠性和系统的安全运行有重要的影响。
2 电容电流计算
枞阳风电场工程35kV集电线路架空线部分均采用LGJ-240/30导线。其中，单塔单回路路径总长约1.2km，同塔双回路路径总长约2.6km。
35kV集电线路电缆部分选用35kV三芯电力电缆ZC-YJV22-26/35kV 3×240mm2，共17.8km。风机箱变至出线杆塔采用ZC-YJV22-26/35kV 3×70mm2，共1.5km。变电站内电缆采用ZC-YJV22-26/35kV 3×95mm2 共0.3km。
计算主要依据中国电力出版社《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）内的有关公式：
1）有架空地线的单回路架空线路的电容电流为：IC=UeL×10-3（A）
（Ue为电网的额定线电压（kV），L为线路的长度（km），同杆双回线路的电容电流按单回路1.6倍取值）
根据上式，35kV架空线路电容电流为：
单回路IC1=35×1.2×10-3=0.042A
双回路IC2=1.6×35×2.6×10-3=0.1456A
2）电缆线路的电容电流为：IC=0.1UeL（A） 。同时规定，变电所增加的接地电容电流值需考虑13%的附加值。
根据上式，电缆线路的电容电流为：
IC3=0.1×35×（17.8+1.5+0.3×1.13）=68.7365A
3）在忽略风机箱变高压线圈和升压站主变低压线圈的对地电容电流情况下，风电场35kV侧电容电流为：
IC= IC1+ IC2+IC3=0.042+0.1456+68.7365=68.9241A
3 接地方式选择
3.1 各规程规范对风电场35kV系统接地方式的规定
1）《风力发电厂设计技术规范》（DL/T5383-2007）第6.5.1条规定“……，35kV集电线路或电缆单相接地电容电流大于10A时，均应在变电所装设消弧线圈。”
2）《风电场工程电气设计规范》（NB/T 31026-2012）第4.9.2条规定“风电场主变压器低压侧35kV及以下系统中性点宜采用低电阻接地方式接地，也可采用其他接地方式，但不应采用不接地方式。”
3）《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）》第3.2.3.3条规定“风电场汇集线系统单相故障应快速切除。汇集线系统应采用经电阻或消弧线圈接地方式，不应采用不接地或经消弧柜接地方式。经电阻接地的汇集线系统发生单相接地故障时，应能通过相应保护快速切除，同时应兼顾机组运行电压适应性要求。经消弧线圈接地的汇集线系统发生单相接地故障时，应能可靠选线，快速切除……”。
可见，各规程规范对于风电场35kV系统接地方式的规定并不完全一致，有经消弧线圈和经低电阻接地两种方式，实际执行时，须经当地电力、规划等有关部门认可。
3.2 经消弧线圈接地的方式
采用消弧线圈接地，当电网单相接地故障时，接地电流通过消弧线圈呈电感电流，与电容电流的方向相反，可以使接地处的电流变得很小或等于零，从而消除了接地处的电弧以及由此引起的各种危害，自动消除故障，不会引起继电保护和断路器动作，大大提高了电力系统的供电可靠性。
风电场35kV系统若采用经消弧线圈接地的方式，根据《导体和电器选择技术规定》（DL/T 5222-2005），消弧线圈的补偿容量为：
Q=KIC■（kVA） （K为过补偿系数，取1.35）
Q=1.35×68.9×■=1879.6kVA，
消弧线圈的补偿容量取2000kVA。接地变容量也取为2000kVA。
事实上，随着风电场规模的扩大，35kV系统的电容电流会更一步增大，消弧线圈容量也会更一步增大。
根据《自动跟踪补偿消弧线圈成套装置技术条件》（DL/T 1057-2007），35kV消弧线圈额定容量的优先值最大为2400kVA。当消弧线圈的容量超过此值时，需专门定制，应用案例较少，也会带来投资高、技术难度大等问题。在布置和安装时，由于体积增大，均具有一定的难度。所以当风电场规模扩大到一定程度时，不宜采用消弧线圈接地方案。
3.3 经低电阻接地的方式
采用中性点经低电阻接地可以增加故障电流的大小，提高保护动作的灵敏性，快速切除故障，以达到保护系统安全的作用。
根据《导体和电器选择技术规定》（DL/T 5222-2005），采用中性点经低电阻接地的电阻值为：
RN=（Ω） （Id为选定的单相接地电流）
当采用中性点经低电阻接地方式时，要求流过接地点的电阻性电流不小于电容性电流，以限制间歇性电弧接地时的过电压水平在2.6倍相电压以内。
本工程选定单相接地电流Id=200A，所以RN==101Ω。
接地变参数选择，按变压器耐受短路电流过载时间10S，变压器的短时过载容量为ST=40400kVA，按变压器过载系数10.5计算[1]，变压器容量S=384.8kVA。变压器容量选择400kVA。可见，接地变的容量较消弧线圈方案大大减小。
【关键词】风力发电机；新增装机容量；累计装机量
1 中国风电行业总体规划及市场现状
根据中国政府十二五规划，中国的风电建设目标是到2015年实现90，000兆瓦的装机容量，到2020年实现150，000兆瓦的装机总容量。这一目标是通过对中国在哥本哈根气候大会上对外做出的“到2020年非化石能源占一次能源消费比重要达到15%”的承诺倒推得出的。对中国这样一个对化石能源严重依赖的国家来说，这是一个相当高的比例。实现这一承诺需要把目标分解，分别制定出水电、风电、核电等各类可再生能源的规模比例，最终分到风电上的装机容量目标就是2015年90，000兆瓦，2020年150，000兆瓦。
与世界诸多国家一样，在中国的新能源发展版图中，风力发电已然成了“顶梁柱”。为了更好更快地按计划达成上述“承诺”目标，中国政府在上述基础上继续在对风电行业实施了一系列的激励措施。以华能、大唐及国电等中国电力巨头为首的开发商，继续在大力开发着一个又一个大规模的风力发电场，这一切都为中国风机制造商提供着持续的市场需求，同时也使得中国继续着风电行业发展的传奇。
政府对于风电行业发展的大力政策驱动及明确的行业发展规划；政府对于风机国产化比例限制以及相关风电项目招标要求中对于外来竞争对手的软条款限制（虽然这一点将随着中国入世以来对WTO相关规则的深入实践逐渐淡化）；资金实力雄厚及电力行业背景强大的风场开发商（各电力巨头）源源不断的项目开发制造的市场实际需求；等等……诸多的利好条件，不断地催化着中国风电行业及中国风机制造商的快速发展和急速“膨胀”。
如上文提到的，这些中国风电龙头企业的产品在国内都已先后申请得到自主知识产权及不同数量的技术专利，然而，当他们试图走出国门开拓国际市场的时候，他们几乎无一例外的只看到国际市场的市场机会，并且制定了野心勃勃的海外市场扩张计划，却在海外自主知识产权保护申请及相关的国际性技术认证方面明显滞后。
2 中国风机制造商的海外市场开拓中的知识产权盲点
世界各国政府对于风电发展的大力政策支持引发的诸多市场机会；远远低于欧美主要竞争对手的制造成本；相对日渐成熟的制造、服务、技术水平；日益充足的高质量海外营销及管理人才，以及在世界上日益高涨的中国经济政治影响力和声誉，这一切对于中国风力发电机制造商“走向海外”，看似已经准备了充分的条件。
然而，如果对风电行业的发展特征进行进一步的分析，不难发现，假定把上述的这些条件称为“万事俱备，只欠东风”里的“万事”，可那“东风”却似乎还颇令人迷茫，并且觉得遥遥不知期。这“东风”到底又应该包含哪些因素呢？简言之，除了与风电行业的特征紧密关联的“资金”和“技术”因素之外，知识产权保护是另一个看似模糊却实际更为关键——往往是“一票否决”性的因素，具体地简单分析如下：
其一、资金：在中国，风电场基本全部由有强大资金实力的各个国有电力巨头投建、运营，他们一般都有比较充足的资金，哪怕需要融资，由于他们本身的电力业务背景，银行也非常愿意提供贷款、融资。
然而在国外（如风电市场比较成熟的北美和欧州），大多数的风电场的开发商一般自有资金都比较有限，从而都不得不寻求银行、投资机构或者其合作伙伴的融资支持。而取得融资支持的核心条件之一就是对所采用的风机的技术、质量及运营维护（一台风机的标准运营年限通常为20年）提供可靠的评估和证明。而这对于起步较晚、在海外几乎没有任何“运营记录”的中国风机制造商要取得国外融资机构对他们生产的风机提供融资，无疑难度是巨大的。这就使得中国制造商在接洽诸多海外项目的时候，在融资事项上就使开发商望而却步，无法推动，直到放弃或者被其他已有多年良好风机运营记录及融资记录的欧美竞争对手抢了去。由于无法协助开发商取得融资渠道，已经成了诸多中国风机制造商与订单失之交臂的痛楚之一，从而使得他们的成本优势及前文所述的诸多“优势”便成了不堪一击的“Maybe”。
其二、技术：在国内的风场开发中，由于政府大力鼓励采用本土制造的风力发电机，同时由于主要开发商本身的实力及其对于因风机质量问题导致的风场运营风险承担程度，以及一旦风机出现质量问题，风机制造商要提供服务相对容易、成本也低，等等各种因素，导致开发商对于风机质量的要求相对于欧美国家的开发商要求要低。只要能达到国内相关机构的认证许可，然后在价格、服务方面能到达开发商的要求，基本上就可以被顺利采用。然而在以欧洲和北美为代表的海外市场上，开发商对于风机的技术认证要求及当地的相关技术法规要求与国内大不相同——准确地说，是技术要求比国内要高很多。
其三、知识产权保护：对于中国风机制造商而言，这里所说的知识产权保护，主要涉及两个方面的因素：第一是上文提到的技术专利的国际性保护申请。如前文提到的，上述主要的中国风机制造商在开发自己的新产品的时候，基本都在产品真正批量生产销售的市场上之前就都在国内申请并得到了诸多的技术专利，然而对于国际技术专利的保护，他们往往都是在海外销售过程中遇到客户要求产品在当地有技术专利保护，或者是在当地遇到国外竞争对手提出技术专利争议之时，才意识到自己在海外技术专利保护方面的薄弱意识和工作滞后。第二是企业的商标、品牌的国际性保护申请。如前文所述，主要的中国风机制造商近年均已先后在海外重点市场设立分支机构，然而他们往往都忽视了在商标、品牌的保护申请，甚至在注册分支机构之后都迟迟没有申请商标、品牌保护；更不用说在进入目前市场前，对本企业的商标、品牌进行系统的保护申请，这对于可能的品牌、商标被恶意注册而导致无谓的法律纠纷并直接影响市场开拓，无疑是一个巨大的漏洞和风险。
3 知识产权的重要性及解决方案
综合上述，我们可以得出一个清晰且浅显的逻辑：虽然中国政府对于本土的风力发电机制造商以及风力发电场的开发商实施了一系列的政策支持，并且在风力发电机组出口退税、关键零部件的进口关税，以及对在华外资风力发电机制造上争夺中国风机订单时的一些软条款限制等方面实施了一系列的贸易政策支持。使得中国风力发电机制造商在短短几年内取得了长足迅猛的发展，然后当他们开始走出国门争夺海外市场的时候，在上述提到的“资金”、“技术”及知识产权保护方面的问题，如果不得到全面的规划和彻底的解决，他们离预期的国外市场开拓目标，将总有一道道难以逾越的门槛，更不用说试图取得类似于他们在国内取得的那种短期的飞速发展，而且在国际知识产权保护方面的严重滞后，为各种潜在的国际法律纠纷及国际市场开拓障碍都埋下了诸多隐患。
所以，这些问题，尤其是知识产权问题的重要性是毋庸置疑的。那么，中国风力发电制造商在寻求海外市场扩展的出路在哪里？这些问题的解决方案是什么？
至于前两个问题，本人认为可以通过政府出台更好的配套贸易政策，如通过从风力发电机制造、风机国际海洋运输（目前真正有能力承运大型风力发电机组国际运输的中国物流公司仍是凤毛麟角）、海外风电场基础建设、吊装及运营整个相关业务链条进行相关政策支持；从税收等政策手段上鼓励中国有实力的相关企业和投资、融资机构与中国的风力发电机制造商通力合作，凭借成本、技术优势，以及强大的外汇储备，不仅输出中国的风力发电机设备，更要输出中国在风力发电行业的建设、运营管理及服务、运输等配套业务等方案来解决资金问题；通过政府统一的相关技术认证引进等贸易政策支持，以帮助中国风机制造商尽早取得系统的相关国际技术认证和认可等方案来解决技术问题。
对于知识产权的保护，则更为根本的是企业要提高相关的知识产权的国际保护意识，并且对海外市场开拓有更好的全局观点，进行系统布局，知识产权保护行为先行于市场行为。具体的，可以有几个方案：一是在前期市场研究并决定进入某个目标国家市场的时候，在设立海外分支机构的同时，对产品的技术专利、商标、品牌的保护申请，同步进行。二是通过国际知识产权保护申请机构，结合企业对于相关国家的风电行业的判断，在各潜在市场进行系统的技术专利、商标、品牌的保护申请，然后再根据具体的商务、业务计划目标，逐步在各目标市场设置分支机构、开展具体的营销工作。这个方案看似成本投入较大，但当我们考虑到这是为了企业从长远去保护自己的知识产权，为长期的市场开拓铺路，并从而避免将来可能的无谓的且可能更耗时耗资金的国际知识产权纷争。
衷心希望中国的风力发电机制造企业能够有更强更明确的知识产权保护意识，真正成为有“国际性”意识的跨国企业，并为中国大型制造企业的真正走向“国际化”树立榜样。更希望中国的风力发电行业能早日从颇令人沾沾自喜的“偏安一隅”的“繁荣”中，稳步地走向世界，使中国早日从一个新崛起的风电大国成长为真正的长期持续发展的风电强国！
【参考文献】
[1]BTM Consult ApS，International Wind Energy Development（World Market Update 2012） 2013.03
关键词：产品设计；市场竞争力产品设计不是一种孤立的设计活动，它和整个企业的营销、开发、生产、销售、服务工程有着紧密的联系，也就是说产品设计活动贯穿于企业营销――开发――生产――销售的始终。产品设计不像一般理解的那样以简单的表面形态和设计风格为目的。它是即利用科学技术成果，又以本身所具有的功能来满足人们的生活。它是通过观察人们的生活和活动，掌握人们的欲求与价值观，考虑技术的可能性和技术对人们的影响，为满足人们的需要进行的活动。从这种意义出发，产品设计不外乎是技术大众化。
当今中国很多城市把工业定位于生产力的第一目标。作为设计对象的工业产品，它的构成并非由单一因素决定的，而是由方方面面多层次、多方位，错综复杂的因素组成的。而作为产品设计的一般方法，则是要将这众多的因素各自协调到一个最佳点上。阿切尔从产品的使用观点出发，对产品作如下描述：“设计起源于需要，并以满足这种需要为目的，创造出产品；产品产生出某种效果，这种效果作用于环境，环境反过来作用于人。”在社会的发展中，我们不难发现，不断出现的新产品给人们的各方面带来了极大的方便和快捷。举个简单的列子，洗衣服都是一项最普通的家务劳动，对大多数家庭来说，它并不像古代诗人描述的那么富有诗情画意……它留给人的感受常常是：辛苦劳累。1858年，一个叫汉密尔顿？史密斯的美国人在匹茨堡制成了世界上第一台洗衣机。到现在的全自动洗衣机，人们已经从这种繁重无聊的洗衣工作中解脱出来，洗衣服变成了很简单的家务劳动。同样，电饭煲、电冰箱、笔记本、空调、电话等产品的出现，也使人们的生活变得越来越方便快捷，人们抽出了更多的时间去做他们认为更有意义的事情。1945年以来，日本经济百废待兴，政府从20世纪50年代开始引入现代产品设计，将设计作为日本的基本国策和国民经济发展战略，从而实现了日本经济20世纪70年代的腾飞，使日本一跃而成为能与它过相比的经济大国。积极家的分析认为日本经济之所以发展得如此之快是因为他们把产品设计作为经济发展的主体。随着设计越来越得到各国的政府的关注与大力支持，先后许多国家崛起，很多国家先后投入到产品设计的过程来，亚洲四小龙就是成功的经验。
进入了21世纪，市场竞争越来越细化，新产品开发的味道也就越来越浓，当今世界是变化多端的。无论是国家还是企业纷纷都把产品设计作为跨世纪的经济发展战略。很多大的集团都提出“产品设计治公司”的口号，将设计视为提高经济效益和企业形象的根本战略和有效途径。电子计算机的广泛运用又极大地方便了设计比重的提高。
在工业设计极度发达的今天，人们生活中的产品越来越多，同时不断地有具备新的功能、新的造型的产品出现，我们的生活变得越来越方便。生产者通过准确的市场定位，锁定特定的人群，为他们设计更符合他们要求的产品。在服务与产品的使用者的同时，达到了成功获得经济利益的目的，是谓双赢。而产品设计是将抽象的设计理念转换成具体产品实体的过程，设计师扮演着介于消费者与生产厂家之间、产品、消费者、使用环境之间相互沟通的角色，其对产品的结构、材料、制造及使用状态的认识，赋予美学价值，将心中的产品形象予以具体化。设计师透过产品与使用者做思想上的沟通，但是否能使二者之间的互动关系达到协调融合之地方，即看产品能否对使用者发生意义。产品设计一般情况下要满足使用者得两种需求，功能需求和审美需求。功能需求要产品造型设计师与工程设计师通力合作，而审美需求则一般有产品造型设计师独立完成。
产品设计就是为人类而设计，协调社会和谐与平衡。在今后的发展中，人类生活和社会将更加依赖于技术的进步。设计的根本目的就是增加市场的竞争力。在产品造型设计中，市场调查、分析消费者需求占有很大的分量，在设计上，很多的设计纯粹是为了满足市场的需求，人们需要什么样的设计就会有什么样的设计出来，在这里，商业化的经济利益占有绝大部分的导向作用，设计师的思想也是服务于市场经济。
在设计的一般程序被人们了解掌握之后，决定设计优劣的关键通常在于设计师们的思考方法和思维习惯。设计师思维的多样性、扩散性、逆向性等，及对问题所把握的程度是衡量设计师水平的重要依据。产品设计师的特征在于用常人想不到的方法来实现人们想得到的需求。目前我国的产品设计仍然比较薄弱。比如我国风电技术竞争力与国际先进水平的差距，主要体现在关键部件技术缺失及整体设计技术薄弱两个方面。我国已实现商业化生产的风电机组，基本上都是在引进技术、消化吸收的基础上，通过部分自制加外部采购关键零部件，进行整机组装而实现批量化生产。主轴轴承、齿轮箱轴承等风电机组的关键零件，风机、变流器和整机控制系统等风电机组中技术含量最高的关键部件等的设计制造技术，我国还没有完全掌握。风电机组整体设计技术至今仍然是薄弱环节。目前，我国新机型开发基本采用与国外公司联合的方式，合作开发过程中仍然以国外设计机构为主，尚未完全形成我国企业的设计理念和方法。
一个公司只有设计取得领先才能够赢得市场能力。市场研究的目的就是为了把握设计与消费结合。企业只有在了解消费者和市场动向的前提下，才能正确制定设计目标，广告政策、销售政策，决定市场需求。正如撒切尔夫人所说：“优秀的设计是企业成功的标志……它就是保障，它就是价值。”据美国2001年的统计，如果在产品设计投入1美元，则其产出就会增加2 000美元，可见设计的经济回报率之高。美国苹果电脑公司的产品售出价历来高出同类产品市场价格的26%，却保持了极大的市场份额及客户的忠诚，其原因在于公司向用户提供了以设计更新和开发为中心的高文化服务。苹果电脑通过高品位的设计服务开发带动高科技的潜在市场开发，创造出可观的和超额的综合经济效益。
产品设计行为，对每个企业的经营而言，有着相当大的影响，整个企业的运作不应是按照某个人的主观意志去做，企业是以较高利润和发展的因素去实现创造性的生产行为，使用低成本去生产能发挥出最高机能的产品，利用现有的科技手段和富有创造性的形态设计来促进企业产品的销售。产品设计是一个体系，是由许多要素组合成的一种新的工业技术。产品设计的根本方法在于科学合理地应用、协调这些要素，使之发挥到所需的最佳状态。
参考文献：
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