模块一　风力发电设备制造及工艺基础

任务一　认知风电设备制造常用的金属材料

任务二　认知风电设备制造常用非金属材料

任务三　熟识风电设备典型的加工制造技术

模块二　风叶的制造及工艺

任务一　风叶的结构设计及材料选择

任务二　风叶的制造及加工工艺

任务三　风叶的检查与验收

模块三　轮毂的制造及工艺

任务一　轮毂结构的设计及材料选择

任务二　轮毂的制造及加工工艺

任务三　轮毂的检查与验收

模块四　风电机组传动系统的制造及工艺

任务一　传动系统结构设计

任务二　传动轴的制造及工艺

任务三　齿轮箱的制造及工艺

任务四　传动系统的检查与验收

模块五　机舱、底盘的制造及工艺

任务一　机舱的制造及加工工艺

任务二　底盘的制造及加工工艺

模块六　发电机的制造及工艺

任务一　发电机的结构类型

任务二　发电机零部件的机械加工及工艺

任务三　发电机铁芯的制造工艺

任务四　发电机绕组的制造工艺

任务五　发电机的装配及检验

模块七　控制系统的制造及工艺

任务一　控制系统的结构及功能

任务二　控制系统的制造工艺

任务三　控制系统的检查与验收

模块八　塔架的制造及工艺

任务一　塔架的结构设计及材料

任务二　塔架的制造及加工工艺

任务三　塔架的检查与验收

模块九　风电机组基础施工及工艺

任务一　风电机组基础设计

任务二　风电机组基础施工

参考文献 2100433B

本书系统介绍了叶片、轮毂、传动系统、机舱与底盘、发电机、控制系统、塔架及塔基基础的结构设计、材料选择、制造方法、生产过程和检验要求以及施工方法，介绍了常用金属材料、非金属材料及相关制造加工技术。

本书适合作为风能与动力技术等相关专业的教材，同时还可以为风力发电领域的工程技术人员和技术工人提供参考。

2021年，风力发电设备运行与维护列入《职业教育专业目录（2021年）》。

制造工艺CPU

CPU制作工艺指的是在生产CPU过程中，要加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件等。现在其生产的精度以纳米（以前用微米）来表示，精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以容纳更多的电子元件，连接线也越细，有利于提高CPU的集成度。制造工艺的纳米数是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展，密度愈高的IC电路设计，意味着在同样大小面积的IC中，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。微电子技术的发展与进步，主要是靠工艺技术的不断改进。芯片制造工艺从1971年开始，经历了10微米、6微米、3微米、1.5微米、1微米、800纳米、600纳米、350纳米、250纳米、180纳米、130纳米、90纳米、65纳米、45纳米、32纳米、22纳米、14纳米、10纳米，一直发展到(2019年）最新的7纳米，而5纳米将是下一代CPU的发展目标。

2017年1月3日，美国高通公司在CES2017正式推出其最新的顶级移动平台——集成X16 LTE的Qualcomm骁龙835处理器。骁龙835处理器是首款采用10纳米FinFET工艺节点实现商用制造的移动平台。

制造工艺GPU

显卡的制造工艺实际上就是指显示核心的制程，它指的是晶体管门电路的尺寸，现阶段主要以纳米（nm）为单位。显示芯片的制造工艺与CPU一样，也是用微米来衡量其加工精度的。制造工艺的提高，意味着显示芯片的体积将更小、集成度更高，可以容纳更多的晶体管。和中央处理器一样，显示卡的核心芯片，也是在硅晶片上制成的。微电子技术的发展与进步，主要是靠工艺技术的不断改进，显示芯片制造工艺在1995年以后，从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、0.11微米、90纳米、80纳米、65纳米、55纳米、40纳米、28纳米、16纳米、12纳米一直发展到现在的7纳米制程。显卡厂商AMD（超威半导体）已经有三款7nnm工艺显卡在售。

1. 风力发电整机制造内部竞争程度较低

由于存在着市场的供不应求，我国的风力发电设备市场偏向于卖方市场。因此，目前我国的风力发电整机制造内部的竞争程度较低，主要体现在于四股力量之间。

（1）行业的先行者凭着对该行业发展的敏锐触觉，很早就意识到风力发电设备制造领域中的机会，抢先介入这个市场，完成了最初的技术积累，形成完整的供应链，在客户中初步树立自己的品牌，具备先发优势。

（2）传统设备制造商看到风力发电设备市场中的机会和在企业转型的压力下，强势介入风电整机制造业。这些企业大多经济和技术实力雄厚、具有长期的工业基础和丰富经验，从一开始就瞄准国际主流的MW级先进机组，具有很强的追赶实力；而且，长期稳定的国内风力发电设备市场将为这些新进入者提供了较为充足的追赶时间。

（3）风力发电企业向上游产业链延伸。在投资风电项目中，风力发电企业注意到风机制造中的巨大机会，也纷纷通过向上游延伸介入风机制造业。这些风机企业具有先天的贴近市场优势，先拥有市场，然后才组织制造。比较著名的有中国桐乡的国际新能源市场，它通过实体市场与网络的结果，将中国风能市场在网上得以落实与推广，为风能的企业提供了一个好的窗口。

（4）外国风机制造商看到中国风力发电巨大的市场后，受制于风机设备国产化率的规定，纷纷在国内独资或合资建厂。国外制造商携先进的技术、管理和雄厚资金实力，将在国内风机制造市场占据重要位置，成为本土风机制造企业的最具威胁的对手。

2. 潜在进入者的威胁力一般

目前，国内三大发电设备制造商已进入风电设备行业，国外主要风机制造商也已在国内设厂，我国该行业已经基本没有较大威胁的潜在进入者。但是，由于我国风力发电行业快速发展、风机制造业高速增长，仍有相当多的其他企业垂涎于该行业良好的发展前景，想进入风力发电设备制造业。由于风机制造具有较高的技术壁垒，并有一定的政策壁垒（在特许权招标中要求具有消化吸收引进技术能力）。因此，潜在进入者并不会对我国风力发电设备制造业构成较大的威胁。

3. 替代品的威胁力较弱

近年来，风力发电的成本呈现持续下降态势，每千瓦时风电成本由20世纪80年代的20美分下降到现如今的4美分左右。随着技术的进步和风机制造中规模效应的发挥，风力发电成本仍具有很大的下降空间。预计到2010年，风力发电成本还可以下降30%，已经接近常规能源成本。

4. 下游需求影响较大

目前，国内风力发电场的投资主体以国有大型电力集团为主，较为多元化，许多投资商的可持续发展能力不高。由于风电机组占风力发电项目总投资的70%，因此风电场投资商对风机价格应该说非常敏感。

为了大规模商业化开发风力发电，国家发展改革委员会从2003年起推行风力发电特许权项目，每年一期，通过招标选择投资商和开发商。在风力发电特许权招标中，投标商的实际投标价格是从自身的发展策略制订的。但一些投标商为了抢占风电场资源，以亏损的价格中标，导致风力发电上网电价过低，整个项目亏损，进而导致风力发电场运营商不具有持续发展能力，最终将损害上游的风电设备制造业。