随着能源愈来愈紧缺，能源问题日益突出。大力发展新能源是世界各国的战略选择。风能具有可再生、无污染、能量大、前景广的特点，不仅是一种重要的新能源，而且也是清洁能源，开发风能对于解决能源问题具有十分积极的意义。近年来，我国风电产业发展形势喜人。
2009年底，全国风电装机总容量达2580万千瓦，2010年，我国风电规模已经位居世界第一。根据我国风电发展预测，到2020年底全国风电总装机规模达到12000万kW;到2050年底,全国风电总装机规模达到50000万kW。与全球风电蓬勃发展相对应的却是，全球从1995 年到1999 年，平均每年发生的风机事故为16 起，2000年到2004 年为48 起，2005 年到2009 年期间剧增至105 起。而在2007~2009 年度，平均每年发生风机事故则高达124 起，其中多起发生在我国。
目前，我国风力发电设备制造企业自身技术实力还不够强大，整机设计、控制系统、齿轮箱等技术主要直接引进国外成熟方案。然而，我国环境具有独特性，国外引进的先进技术和产品一般很难完全适用于我国所有地区。风力发电设备在我国干热、湿热、亚湿热等典型气候环境条件下运行时，容易发生部件故障停机、控制失灵、短路等环境适应性问题，不仅影响整个风力发电设备的正常稳定运行，并且给风电企业带来重大的经济损失。为推进我国产业的大规模发展，必须对风力发电设备的环境适应性问题开展针对性的研究。
1：影响风电发电设备性能的主要气候环境因素分析
环境条件分为气候环境、化学环境、电磁环境、生物环境、机械环境等五大环境类型，风电机组是在户外长期服役的大型复杂装备，这五大类环境条件都会对其正常运行造成影响。本文主要考虑气候环境对风力发电设备的影响。气候环境对风力发电设备具有重要影响。不同环境类型的环境条件都可以分别细分为众多不同环境因素，一般来说，气候环境中，温度、湿度、盐雾、低气压、大风、雷电等环境因素对风力发电设备的性能有着重要的影响。
1.1 温度
风力发电设备所使用的零件、材料在高温时可能发生软化、效能降低、特性改变、潜在破坏、氧化等现象。在低温时也可能发生龟裂、脆化、可动部卡死、特性改变等现象，另外，低温时，空气密度增大，会导致风电机组特别是失速型风电机组的额定输出增加，出现过载现象;同时也会引起风轮叶片阻尼等结构特性发生变化，振动加大, 导致叶片后缘结构失效而产生裂纹。温度明显低于零度时，水蒸气结冰会对风力发电设备造成严重伤害，比如结冰会改变叶片的外形进而降低风能利用系数，叶片上的结冰如果遇到升温而脱落可能砸坏风机部件等等。我国风能资源主要集中在三北(东北、华北、西北)地区和东南沿海，三北地区平均温度较低、冬季尤为寒冷，需要特别关注低温对风力发电设备的影响。2010年1月20日，大唐左云风电项目的风机倒塌事故的原因之一就是塔筒所用法兰的低温冲击韧性远达不到国标的要求，塔筒上段在中间部分发生扭曲变形，风力发电机摔落在地，且全部摔碎。
随着能源愈来愈紧缺，能源问题日益突出。大力发展新能源是世界各国的战略选择。风能具有可再生、无污染、能量大、前景广的特点，不仅是一种重要的新能源，而且也是清洁能源，开发风能对于解决能源问题具有十分积极的意义。近年来，我国风电产业发展形势喜人。
2009年底，全国风电装机总容量达2580万千瓦，2010年，我国风电规模已经位居世界第一。根据我国风电发展预测，到2020年底全国风电总装机规模达到12000万kW;到2050年底,全国风电总装机规模达到50000万kW。与全球风电蓬勃发展相对应的却是，全球从1995 年到1999 年，平均每年发生的风机事故为16 起，2000年到2004 年为48 起，2005 年到2009 年期间剧增至105 起。而在2007~2009 年度，平均每年发生风机事故则高达124 起，其中多起发生在我国。
目前，我国风力发电设备制造企业自身技术实力还不够强大，整机设计、控制系统、齿轮箱等技术主要直接引进国外成熟方案。然而，我国环境具有独特性，国外引进的先进技术和产品一般很难完全适用于我国所有地区。风力发电设备在我国干热、湿热、亚湿热等典型气候环境条件下运行时，容易发生部件故障停机、控制失灵、短路等环境适应性问题，不仅影响整个风力发电设备的正常稳定运行，并且给风电企业带来重大的经济损失。为推进我国产业的大规模发展，必须对风力发电设备的环境适应性问题开展针对性的研究。
1：影响风电发电设备性能的主要气候环境因素分析
环境条件分为气候环境、化学环境、电磁环境、生物环境、机械环境等五大环境类型，风电机组是在户外长期服役的大型复杂装备，这五大类环境条件都会对其正常运行造成影响。本文主要考虑气候环境对风力发电设备的影响。气候环境对风力发电设备具有重要影响。不同环境类型的环境条件都可以分别细分为众多不同环境因素，一般来说，气候环境中，温度、湿度、盐雾、低气压、大风、雷电等环境因素对风力发电设备的性能有着重要的影响。
1.1 温度
风力发电设备所使用的零件、材料在高温时可能发生软化、效能降低、特性改变、潜在破坏、氧化等现象。在低温时也可能发生龟裂、脆化、可动部卡死、特性改变等现象，另外，低温时，空气密度增大，会导致风电机组特别是失速型风电机组的额定输出增加，出现过载现象;同时也会引起风轮叶片阻尼等结构特性发生变化，振动加大, 导致叶片后缘结构失效而产生裂纹。温度明显低于零度时，水蒸气结冰会对风力发电设备造成严重伤害，比如结冰会改变叶片的外形进而降低风能利用系数，叶片上的结冰如果遇到升温而脱落可能砸坏风机部件等等。我国风能资源主要集中在三北(东北、华北、西北)地区和东南沿海，三北地区平均温度较低、冬季尤为寒冷，需要特别关注低温对风力发电设备的影响。2010年1月20日，大唐左云风电项目的风机倒塌事故的原因之一就是塔筒所用法兰的低温冲击韧性远达不到国标的要求，塔筒上段在中间部分发生扭曲变形，风力发电机摔落在地，且全部摔碎。
2：风力发电设备服役环境条件及其环境适应性问题
2.1 我国风力发电设备服役环境条件
我国的风能资源主要集中在三北(东北、华北、西北)地区和东南沿海。我国在2008年开始建设风电大基地，并计划于2020年建成新疆哈密、甘肃酒泉、河北、吉林、江苏沿海、蒙东、蒙西、山东沿海等八大千万kW风电基地，风电场更是遍布全国大多数省份，涉及的气候类型包括寒冷、干热、温带、高原、湿热及海洋等。
笔者比较2000-2010年内蒙古海拉尔、新疆若羌、甘肃敦煌、山东青岛、西藏拉萨、广东广州、海南琼海、海南三亚等八个典型地区的气候类型和主要环境因素数据，发现处于干热沙漠气候的若羌月平均极端最高气温可达41.5℃，位于寒冷气候地区的海拉尔的月平均极端最低气温只有-37.1℃，而在三亚、琼海、广州等湿热或亚湿热地区，常年有30℃以上的高温。最高月平均相对湿度是青岛(暖温沿海地区)86.9%;最低月平均相对湿度是拉萨(高原气候地区)24.1%，同时，拉萨月平均气压显著低于其他地区，仅约为650hpa。沿海区域三亚、青岛氯离子浓度明显高于其他地区，并按月有较大波动;琼海作为湿热内陆有轻微氯离子;而广州和海拉尔作为内陆地区基本不受氯离子影响。盐雾对于沿海和海上风力发电设备的腐蚀作用极其明显，是需要重点考虑的因素之一。
2.2 不同气候类型应关注的关键环境因素
风力发电设备在不同的气候类型下服役时，其所处的环境条件存在较大的差异，笔者对国内主要风电企业开展风力发电设备的环境适应性问题调查，也进一步验证了此观点。调研中，还总结了不同气候类型下，风力发电设备易出现故障的季节，结果与关键环境因素也是一致的。在不同气候地区应关注不同的环境因素对风力发电设备的影响。
风力发电设备在不同气候类型下服役会导致不同的环境适应性问题。在我国湿热沿海地区，年平均温度较高，湿度也较大，盐雾含量也较高，特别是在夏季温度、湿度都较高，塔架、叶片在湿热沿海地区容易发生腐蚀问题，另外，由于这个地区整体湿度较高机舱内部会发生凝露现象，从而容易造成电气部件发生短路等问题。然而，在我国高原气候地区，由于海拔较高，气压较低，空气密度则降低，导致风电机组发电效率降低，同时，也会导致电器产品外绝缘强度降低，而发生电弧或电晕放电造成设备失灵或工作不稳定等问题。因此，在设计、制造、试验等过程中，应针对我国不同气候地区的风力发电设备提出不同的环境适应性技术要求和防护措施。
3：风力发电设备环境适应性问题防护措施
3.1 低温和结冰问题
可采取以下方法来解决：改变叶片材料，提高叶片的结构阻尼;改变叶片形状，变翼型局部形状来改变翼型的气动性能;在叶片内部安装阻尼器和减振器等来降低叶片振动;安装局部(如叶片、齿轮箱、发电机、控制柜)降温系统;研制一种能除冰、抗冰的装置;在尽可能靠近叶片尖端的部位安装传感器来监测叶片结冰情况, 并采取相应措施[3]。
3.2 高温、高湿问题
对于塔筒和叶片，可提高表面涂层的耐湿热性能;在机舱内增加吸湿装置，以防止电器设备发生凝露，并设置监测仪器或定期检查。
3.3 盐雾问题
可采取以下防护措施：做好电气元器件密集区域的密封防潮，或增加降温设施减缓腐蚀速度;对设备金属表面进行处理，使材料端面形成保护膜，如增加防腐蚀涂层等，减慢盐雾腐蚀速度[7];另外，对于海上风电钢结构设施应选用重防腐涂料。
3.4 低气压问题
在高原地区气压较低，空气密度对风电机组提取能量的影响已经十分显著，为此需改进风电机组设计，例如，增大叶轮直径，另外，一般来说，同一区域，风速随着高度的增加而增大，因此，对于高原风电机组可增加叶片安装高度，捕获更大的风速，以弥补空气密度对功率的影响。为了提高整个风电机组的抗低压性能，可使用强度更大的抗低压材料。
3.5 台风问题
提高风电机组整体抗台风能力，例如：可采取抗大风的高强度材料提高叶片的扭转刚度和机身的硬度，或加设铆固装置、降低叶片空腔率、改进叶片局部构造等措施;对于拥有智能偏航控制系统的变浆距风电机组，建议增加备用电源，以防止台风来临时，电网发生故障造成风电机组损坏。
3.6 雷电问题
重视风电机组的整体防雷设计，对于直接可能遭受雷击的部位应安装有效的避雷针，同时，通过安装浪涌保护器等方式加强设备的过电压保护。另外，应根据风电机组服役环境具体气候条件，制定不同强度的防雷措施。4 结论我国地大物博，风能资源丰富，但环境条件也一样复杂多样，包含了湿热、亚湿热、干热、寒冷、高原等多种典型气候条件。在不同气候地区，风力发电设备所面临的环境条件存在差异，会导致不同的环境适应性问题，为此，我国应重视对风力发电设备在不同典型气候地区的环境适应性研究，并根据研究成果针对我国特殊的地理和气候条件开发设计相应的风力风电设备，促进我国风电行业的发展。
我国地大物博，风能资源丰富，但环境条件也一样复杂多样，包含了湿热、亚湿热、干热、寒冷、高原等多种典型气候条件。在不同气候地区，风力发电设备所面临的环境条件存在差异，会导致不同的环境适应性问题，为此，我国应重视对风力发电设备在不同典型气候地区的环境适应性研究，并根据研究成果针对我国特殊的地理和气候条件开发设计相应的风力风电设备，促进我国风电行业的发展。
