国产风电机组发展现状及思考

PN4-071国产风电机组发展现状及思考董宏伟（新疆天风发电股份有限公司）摘要:我国能源结构及能源可持续发展必须满足国民经济可持续发展的要求。为此,大力发展风电和快速提高风电设备制造技术水平是我国能源建设的当务之急。根据目前我国风电设备的制造技术现状以及与世界先进技术的差距,本文提出了国产风电机组发展的问题和建议。关键词:国产风电机组发展现状我国风力资源储量：“三北”地区和东南沿海储量丰富。我国风能资源总储量为32.26亿千瓦。陆地10米高度层实际可开发的风能储量为2.53亿千瓦，近海地区可开发风能储量为7.5亿千瓦，共计10亿千瓦以上。２００５年２月２８日，第十届全国人大常委会第十四次会议通过了《中华人民共和国可再生能源法》，并于２００６年１月１日起开始施行。《可再生能源法》的颁布和实施，坚定了整个社会发展可再生能源的信心和决心，从法律上保证了可再生能源的开发和利用，其实施必然推进我国能源建设，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展。根据国家发展改革委的长期产业规划，我国的风电装机容量规划目标是：到２０１０年，累积达到５００万千瓦；到２０１５年，累积达到１０００万千瓦；到２０２０年，累积达到２０００万千瓦。根据产业规划，到２０２０年，风电装机容量占全国电力总装机容量（按１０亿千瓦计）的２％。若以单机容量为１．５兆瓦机组计算，规划需要的设备数是：自２００６年到２０１０年，５年间每年要安装５００多台１．５兆瓦机组；自２０１１年到２０１５年，５年间每年要安装６６６台１．５兆瓦机组；自２０１６年到２０２０年，５年间每年要安装１３３２台１．５兆瓦机组。由此可见，这个规划目标给风电设备制造厂家展示出一个巨大的市场。２００５年７月４日，国家发展改革委印发《关于风电建设管理有关要求的通知》，明确规定：风电设备国产化率要达到７０％以上，不满足设备国产化率要求的风电场不允许建设，进口设备海关要照章纳税。这个通知和其他相关政策给风电设备国产化发展提供了机遇，国产风电设备将有巨大的市场和良好的发展前景。一、国产风电机组发展现状：１.风电机组制造企业概况截至2007年7月底，国内风电机组制造商共有40家，其中国有、国有控股公司17家，民营制造企业共12家，合资企业7家，外商独资企业4家。根据企业的产品产业化落实程度，大致可分为以下四种类型：第一类：产业化落实程度比较好，已基本具备大批量生产能力的风电机组制造企业，包括新疆金风科技股份有限公司、华锐风电科技有限公司、东方汽轮机有限公司和浙江运达风力发电工程有限公司、南通航天万源安讯能风电设备制造有限公司等6家。第二类：已试制出样机或已具备小批量生产能力的风电机组制造企业，包括保定惠德风电工程有限公司、上海电气风电设备有限公司、沈阳华创风能有限责任公司、江苏新誉风力发电设备有限公司、浙江华仪风电有限公司、湖南湘电风能有限公司、广东明阳风电技术有限公司、北京北重汽轮机有限责任公司、广州英格风电设备制造有限公司等11家。第三类：正在开展样机试制或整机设计工作，产业化工作有待进一步落实的风电机组制造企业，包括重庆海装科技发展有限公司、瑞能北方风电设备有限公司、保定天威风电科技有限公司、上海万德风力发电股份有限公司、中国南车集团株洲电力机车研究所、无锡宝南机器制造有限公司、国电联合动力技术有限公司等19家。第四类：已有成熟的设计制造技术，正在国内建造总装或部件企业的国外独资企业，包括：通用电气能源（沈阳）有限公司、歌美飒风电（天津）有限公司、维斯塔斯风力发电设备（中国）有限公司、苏司兰能源（天津）有PN4-072限公司等4家。2.风电机组技术特点国内正在制造和生产的风电机组其主要技术特点，大致可分为以下三类：第一类：双馈式变桨变速机型，是目前大部分企业所采用的风电技术，技术已成熟，属风电行业主流的先进技术。像通用电气、歌美飒、维斯塔斯、苏司兰、华锐、东汽、上海电气、北重、沈阳华创等公司就是采用的这种技术。第二类：直驱永磁式变桨变速机型，是近几年发展起来的先进技术，技术也已成熟，是未来风电技术的发展方向。像金风科技、湘电风能、上海万德、广西银河、常州新誉等公司就是采用的这种技术。第三类：失速型定桨定速机型，不是目前市场的主流技术，但技术成熟，运行维护经验相对丰富，设备性能和产能比较稳定。如金风科技和浙江运达的600kW、750kW机组等。3.风电机组技术来源国内正在制造和生产的风电机组其主要技术来源，大致可分为以下五类：第一类：引进国外的设计图纸和技术，或者是与国外设计技术公司联合设计，在国内进行制造和生产。例如金风科技引进的1200kW、1500kW风电机组，现在已在国内批量生产和供货。还有浙江华仪、广东明阳、国电联合动力的1500kW机组，重庆海装、上海电气的2000kW等公司都是采取这种方式引进的，现在这些公司正在进行样机试制过程中。第二类：购买国外成熟的风电技术，在国内进行许可生产。例如金风科技的600kW、750kW，浙江运达的750kW、华锐风电、东汽的1500kW、风电机组，都在国内成功生产并实现产业化，这些机组是国内的主力机型。还有重庆海装的850kW，保定惠德、武汉国测、吴忠仪表的1000kW，上海电气的1250kW，北重的2000kW等公司都是采取这种方式引进的，现在这些公司正在进行样机试制过程中。第三类：与国外公司合资，引进国外的成熟技术在国内进行生产。例如航天安迅能、恩德风电的1500kW，在国内已成功生产并实现产业化。还有湘电风能、瑞能北方的2000kW等公司都是采取这种方式引进的，现在这些公司正在进行样机试制过程中。第四类：国外的风电机组制造公司在国内建立独资企业，将其成熟的设计制造技术带来，在国内进行生产。例如歌美飒风电的850kW、苏司兰的1250kW、通用电气的1500kW、维斯塔斯的2000kW机组都是采取这种方式进行生产的，目前已逐渐开始批量生产。第五类：利用国内大学和公司自行设计的风电机组，进行生产。例如沈阳华创、江苏新誉、浙江运达的1500kW机组，上海万德的1000kW、南通锴炼的2000kW等公司都是采取这种方式进行生产的。4.风电机组部件供应状况随着国内风电市场需求的加大，关键部件配套生产企业有了一定的发展，风电产业制造和配套部件专业化产业链正逐步形成。其中：（1）发电机制造企业有永济电机厂、兰州电机厂、上海电机厂有限公司、株洲时代电机厂、湘潭电机有限公司、大连天元电机公司等，，能够满足国内风电产业发展的需要。（2）齿轮箱制造企业有南高齿、重齿、杭齿、大连重工、德阳二重等，本地化落实情况比较好，目前基本能满足国内风电产业发展的需要。但由于齿轮箱轴承质量要求较高，目前国内尚无法提供合格的产品，齿轮箱产能受国外轴承供应的影响较大。另外齿轮箱制造工艺、质量和产能的提高，需要一些高精设备来保证，这些设备订购周期将对产能有一定影响。（3）控制系统目前主要采用丹麦MITA和奥地利Windtec生产的设备，订购周期较长，对风电机组产能有一定的影响。但国内已有科诺伟业、北京景新、时代集团等企业在研制生产，可以逐步降低设备进口的影响。（4）叶片制造企业有保定惠腾、上玻所、北玻院、中复和天津LM等，本地化落实情况好，能够满足国内风电产业发展的需要。（5）变桨和偏航轴承国内有洛轴、瓦轴和徐州罗特艾德公司可以提供，但没有经过长期运行考验。有些公司采用国外产品，供货周期较长，对风电机组产能有一定影响。二、国产风电机组发展优势：我国风电发展经历了２０多年，风电场选用的设备大部分是国外进口产品。由于国外设备价格和维护维修成本都较高，使风电电价居高不下。因此，我国风电要快速发展，首先要加快风电机组国产化、规模化步伐，它是当前PN4-073我国风电健康、快速发展的关键。　　1.国产化的风电机组能满足不同市场的需求。一般欧洲国家风电机组供应厂商提供的产品都是按ＩＥＣ标准、ＩＩ级风况、－２０～＋４０℃温度范围设计。我国幅员辽阔，南北气候差异较大，欧洲等国外生产的机组不一定能完全适合我国的气候条件。而国内厂商则可以根据不同气候、风况条件，研制出适合不同地区风电场用户要求的机组。如：考虑北方地区要求，研制能耐－３０℃及其以下气温要求的低温型机组；考虑沿海地区要求，研制具备三防措施（防盐雾、防湿热、防霉菌）的沿海高温型机组；考虑我国三北地区有些地方年平均风速在１０米高度下只有５．５米～６．０米／秒，国产机组可以在风轮直径及叶片设计上采取措施，提高其发电量。根据市场调查，国外进口风电机组对我国一些特殊气候条件很难适应，造成较高故障率。2.国产化或本地化风电机组有运输的优势。２０年来，我国风电机组单机容量增长很快，“七五”期间国产机组平均单机容量为１００千瓦级，“八五”期间为２００千瓦级，“九五”期间为６００千瓦级，“十五”期间为６６２．５千瓦。但现在世界上风电机组主导机型为１．５～２兆瓦级，风电机组单机容量向兆瓦级发展已是必然趋势。这要求风电机组风轮叶片长度大于３０米，机舱重大于５０吨，塔架高度和重量都有较大增加。这给长途运输带来很多不便，其费用在机组造价中所占的比重越来越大。对跨国界长距离运输来说，不仅运输时间长，而且风险很大。一般来说，进口设备运输到中国港口需要３０～４０天；国际运输费用大约占整机费用的５％～１０％。　　3.国产化设备生产厂家能为风电场用户提供可靠的技术支持和快捷的售后服务。根据２０００年我国有关部门统计，进口风电机组中齿箱有１５％损坏。更换齿箱不仅花费很长时间，影响发电量，而且要付出很高的代价。例如，新疆达坂城风电二场引进国外５１台５００千瓦机组，停放４年多不能发电。进口设备在过了保质期后，其维修维护成本相当高。国外维修维护人员费用约每人每天４０００元人民币，此外，还有零备件的国际运输费、关税和人员的住宿费等。更主要的是，由于零备件供应不及时，造成停机带来巨大的发电损失。而选用国内生产的机组，不仅价格低，其维修维护成本也大大降低，而且由于售后服务快捷，零备件供应及时，不会对发电量造成大的影响。　　4.国产化设备价格较低。国产化风电机组一般比进口的价格低２０％～３０％，而且省去了５％～１０％国际运输费用，零备件价格也较低。三、国产风电机组发展中存在的问题：1.政策及激励措施力度不够。在现有技术水平和政策环境条件下，除了水电和太阳能热水器有能力参与市场竞争外，大多数可再生能源开发利用成本高，再加上资源分散、规模小、生产不连续等特点，在现行市场规则下缺乏竞争力，需要政策扶持和激励。目前，国家支持风电、生物质能、太阳能等可再生能源发展的政策体系还不够完整，经济激励力度弱，相关政策之间缺乏协调，政策的稳定性差，没有形成支持可再生能源持续发展的长效机制。2.市场保障机制还不够完善。长期以来，我国可再生能源发展缺乏明确的发展目标，没有形成连续稳定的市场需求。虽然国家逐步加大了对可再生能源发展的支持力度，但由于没有建立起强制性的市场保障政策，无法形成稳定的市场需求，可再生能源发展缺少持续的市场拉动，致使我国可再生能源新技术发展缓慢。3.技术开发能力和产业体系薄弱。除水力发电、太阳能热利用和沼气外，其它可再生能源的技术水平较低，缺乏技术研发能力，设备制造能力弱，技术和设备生产较多依靠进口，技术水平和生产能力与国外先进水平差距较大。同时，可再生能源资源评价、技术标准、产品检测和认证等体系不完善，人才培养不能满足市场快速发展的要求，没有形成支撑可再生能源产业发展的技术服务体系。四、国产风电机组发展的几点建议：1.制订风电发展的优惠政策在国家发改委的统一领导和管理下,制订风电建设的优惠政策,调动各方面的积极性,大力发展风电,建议主要采取以下政策措施:PN4-074(1)规定电网管理部门允许风电就近上网,并收购全部上网电量;(2)按发电成本加还本付息、合理利润的原则确定上网电价,高出电网平均电价部分,建议国家开征矿石能源消费税进行补偿,风电价格实行动态管理,每年进行核算和调整,使各方面保持发展风电的积极性;(3)风电设备生产企业属高新技术产业,享受国家相关的减免