優勢明顯差距猶存 風電設備制造需策馬揚鞭

    “我國的風電產業正處于從基礎理論、應用研究到關鍵技術研發、設備研制、公共研究測試能力等完整產業發展體系形成的關鍵時期。”日前，在分析我國的大型風電產業發展現狀時，中國農機工業協會風能設備分會秘書長祁和生如是判斷說。

    在他看來，近年來，我國的風電制造技術取得了長足進展，完整的產業鏈已基本形成，但在機組整機設計、關鍵部件及海上風電建設等方面，與國外相比仍存在不少差距。

    海上風電勢不可擋

    去年，金風科技、華銳風電、國電聯合動力、廣東明陽和湘電風能等前5家企業，占據了國內新增裝機60%以上的市場份額，這意味著，全國風電設備市場由十多家大型風電機組制造企業控制或壟斷的局面仍然沒有明顯變化。

    近年來，風電設備制造企業之間的兼并、重組、收購愈演愈烈。國內各大風電制造公司已經完成了產業布局，在主要市場集中地都建立了生產基地，產業集中是行業發展的總趨勢。

    祁和生介紹說，當前雙饋異步發電技術仍占主導地位，直驅式、全功率變流技術發展迅速，低風速地區的風電設備研發取得較大進展，同時風電機組的單機容量還在持續增大。目前，國內主流機型已經從2005年的750～850千瓦增加到了1.5～2.5兆瓦。而近年來海上風電的開發，又進一步加快了大容量風電機組的發展。

    與此同時，我國的大型風電機組關鍵部件也進步明顯。祁和生舉例說，如南京高速齒輪箱廠、重慶齒輪箱廠、大連重工減速機廠、杭州前進齒輪箱廠和德陽二重等主要齒輪箱制造企業生產的大型風電機組齒輪箱，供貨能力充足，質量已有明顯提高；國內已能生產長達48.8米、與3兆瓦風電機組配套的大尺寸葉片，與6兆瓦風電機組配套的葉片也已經下線。

    “從2013年上海第七屆風能展的情況看，我國風電設備的產業鏈已經形成，為今后的快速發展奠定了穩固的基礎。我國在某些基礎結構件、鑄鍛件等領域已經具有優勢，不僅能滿足國內市場需求，而且已經向國際市場供貨。”他表示。

    北京科諾偉業能源科技有限公司、合肥陽光電源有限公司、北京清能華福風電技術有限公司、天津瑞能電氣、龍源電氣、九州電氣等10多家企業已具備兆瓦級風電機組變流器研發、生產和供貨能力。

    隨著風電機組尺寸的增大，葉片的長度也變得更長。額外的葉片狀況檢測設備將被開發出來并安裝在風電機組上，以便在葉片結構中的裂紋發展成致命損壞之前或風電機組整機損壞之前警示操作者。

    “對于陸上風電機組來說，不久這種檢測設備就會成為必備品。”祁和生預測說，為了增加葉片的剛度并防止它由于彎曲而碰到塔架，在長度大于50米的葉片上將廣泛使用強化碳纖維材料。

    隨著海上風電場規劃規模的不斷擴大，各主要風電機組整機制造廠都積極投入大功率海上風電機組的研制工作。目前，華銳、金風、上海電氣、聯合動力、湖南湘電、重慶海裝、東方汽輪機和廣東明陽等公司都已研制出5兆瓦或6兆瓦的大容量海上風電機組產品。到2020年底，全國規劃建設總容量達3000萬千瓦海上風電場。

    “未來風能技術更新發展的驅動力主要來自蓬勃崛起的近海風電場建設，這一發展趨勢已經不可逆轉。”祁和生肯定地說。

    低價競爭或將繼續

    據祁和生介紹，首當其沖的便是風電場的“棄風”限電和消納不暢。去年“棄風”限電造成了200億千瓦時的風電損失，今年上半年則因此損失了77億千瓦時風電，其中，黑龍江省和河北省的棄風率超過20%，吉林、遼寧、甘肅和內蒙古棄風率超過10%，全國平均棄風率為10%。

    其次是國產風電機組的設備質量雖逐年提高，但質量問題仍然不可忽視。據他透露，采用國產機組的風電場，其機組可利用率仍低于采用國際先進品牌的機組，根據龍源公司的粗略估算，整體上要低6%左右。近五年投入運行的一些國產機組也出現過較大的質量和技術故障，如輪轂裂紋、主軸問題、軸承問題、齒輪箱故障、電機故障等等。

    與此同時，國產風電機組設備低價競爭仍然存在，預期2014年風電機組的價格也不會回升。“低價競爭壓縮了企業的利潤空間，使企業向產品提升和技術創新方面的投資減少，不利于行業的健康發展。”祁和生說。

    而在風電機組的整機設計和關鍵部件方面，我們依然有較大的追趕空間。近年來，我國企業的自主設計能力有所提高，但在設計經驗和設計軟件方面還需努力，特別是依據我國風況條件進行自主設計、研發多兆瓦級新型風電機組的能力不足，尚未開發出適宜我國資源條件的風電機組設計軟件系統。

    目前，歐洲已實現5~6兆瓦風電機組的批量應用，正在設計研制10兆瓦級的風電機組，而我國5兆瓦風電機組產品和6兆瓦級風電機組樣機尚處于試應用或外場試驗階段。

    在關鍵部件方面，國內兆瓦級以上風電機組整機控制系統還處于試制階段，部分大型機組的關鍵部件產品仍需要進口，大型齒輪箱、發電機的可靠性有待提高，5兆瓦以上葉片、變流器的研制仍需與國外先進公司合作。

    此外，與歐洲先進國家比，我國海上風力資源測量分析技術較為落后，海上風電場選址技術和經驗不足；而且我國海上風電場，裝機容量較小，主流機型的單機容量較小，投入運行的時間短，機組的可靠性和適應性也需要通過考核驗證。

    據悉，目前在歐洲，3.6兆瓦、5兆瓦和6兆瓦海上風電機組已經投入批量生產并應用到海上風電場建設中，10兆瓦海上風電機組也在進行研制。而我國已經批量生產并應用的海上風電機組為2.5兆瓦和3兆瓦，5兆瓦和6兆瓦海上風電機組仍處于試驗和示范應用階段。

    此外，在風電場設計建設、風資源分析、風電行業公共研究測試平臺等方面也有不少差距。

    祁和生表示，美國、德國、丹麥、西班牙等國家早就建立了國家級的風電機組野外測試、地面傳動和葉片的公共平臺，我國在這方面已經起步，一些主要制造商建設了整機測試平臺，但服務于全行業的國家級公共平臺尚未建立，這制約了我國風電技術的持續發展。

    但不可否認的是，在風電制造技術和產業技術集成方面，我們與國際先進水平相比還存在著較大差距。<