未来海上风电 技术创新是关键

“过剩的产能、薄弱的技术、滞后的服务、激烈的竞争和不断收窄的利润空间都将给风电企业发展或生存带来巨大压力。对此必须要有足够清醒的认识。风电企业只有重视原始创新，加强引进消化吸收再创新，不断优化和提升产业水平，才能接近或超越世界风电先进水平。”天津市风能协会在滨海新区经济和信息化委员会支持下，日前正式发布了 《2011年天津市及滨海新区风电产业发展报告》 （以下简称 “报告”）。　　从制造向研发迈进 　　为准确把握天津风电整机生产运行情况，天津风能协会从2008年开始对风机制造企业的产品产量、产值等数字进行了跟踪统计。 　　统计数据显示，三年来，风电设备的产量一路上升。2010年风电整机台数和容量分别比2009年增长1.17倍和1.38倍，产值增长了40%。整机容量明显提高。2010年，天津市新增装机2010台，278万千瓦。台数和容量分别占全国新增装机的15.6%和14.7%。初步统计，天津风电产品共有40个规格。容量从850kW~5.0MW，其中大容量产品正在发展中。主要适用于陆上和海上，中低风速，高原、高温、超低温、台风等不同环境。 　　从以上数据可以看出，天津的风电整机企业正在努力发展大功率风电机组，在这些新产品中，有的采用了永磁同步发电机加全功率变流器的技术方案，有的采用了紧凑型加两叶片的结构。这些大机组的投产必将进一步提高天津风电产品水平，增强天津风电设备进入海上的竞争力。 　　但报告也明确指出，当前天津风电产业发展还存在一些问题。 　　一是生产制造环节有待向研发等高端环节提升。目前，我国风电整机企业的机组设计技术基本上都是采用技术许可证的方式从国外购买，在此基础上开展消化吸收和二次开发工作，积极研发、设计适应不同风资源和环境条件的大型风电机组技术是保持产业核心竞争力的关键所在。 　　天津市虽然已经聚集了7家国内外知名风电整机企业，但其研发机构都没有设在新区，目前只是将新区作为其开拓国内市场或海外市场而布局的制造厂。此外，天津市尚缺乏专门为风电产业服务的技术研发机构，在风电技术创新方面缺少全行业协调统一的规划和综合性技术支持，技术创新活动处于分散状态，不利于风电产业的进一步转型升级。 　　二是产业链各环节发展不平衡。虽然天津市风电产业已经具备比较完整的体系，但是在某些环节上还有待进一步完善。例如，兆瓦级和海上风电用的主机架、法兰、主轴等大型铸锻件天津市基本没有生产；风电主轴承是风电设备关键的部件，天津市企业基本是依靠进口，事实上天津至今没有一家像样的轴承制造企业。大功率高压IGBT器件及组件有待发展。 　　三是须加强全局性统一规划和协调。从整体来看，天津市的所有区县，尤其是滨海新区及其下属滨海高新区、开发区、临港经济区、北辰区等政府都很重视风电产业发展，分别制定了风电产业发展规划和实施方案，出台了与之配套的产业优惠政策和极具吸引力的招商引资政策。但是，由于各区县规划的发展重点和目标缺乏统一协调，难免因所处位置和角度不同，其规划带有一定的片面性和相互间的重复性。不利于人力、财力、技术、时间等资源的合理配置，急需在统一协调、策划原则指导下，制定出科学、合理的天津市风电产业发展规划。　　海上风电将成增长亮点 　　报告指出，随着海上风电技术的日臻完善和建设经验的日渐成熟，将会促进海上风电的迅速发展。未来，海上风电仍将继续增长，单机容量也会继续增大。 　　2001年3月，在丹麦的哥本哈根附近海域建设了全国个具有商业化规模的海上风电场，拉开了海上风电规模开发的序幕。随着风电技术的成熟和工程经验的积累，海上风电逐渐进入了人们的视野。从近几年的发展趋势看，越来越多的技术和资金将会投入到海上风电领域。 　　2010年，全世界海上风电增长较大，新增装机116万千瓦，累计装机达到311万千瓦。海上装机较上一年度增长59%，远远高于风电装机增长率，成为世界风电增长的亮点。海上风电的增长主要集中在欧洲。欧洲以外的国家，中国和日本各建立了一个海上风电场，开始进行海上风电的尝试。 　　根据EWEA的统计数字显示，进入2011年后，海上风电在欧洲继续增长，新增装机容量38.4万千瓦，增长4.5%。同时，风机的平均容量也在继续增大，由2010年上半年的2.9MW，达到了今年的3.4MW。 　　根据美国著名清洁技术市场调查和咨询机构PikeResearch预测，到2017年，全球海上风电装机容量将增长17倍，从当前的410万千瓦提高到7010万千瓦，海上风电必将成为风电产业新的增长点。 　　报告指出，面对广阔的国际、国内市场，中国风电企业正在积极努力挺进。一些实力雄厚的企业已开始走向世界，还有一些企业正蓄势待发。 　　根据预测，国内风电市场经过多年飞速发展，进入 “十二五”之后将渐趋理性，装机速度趋缓。同时国内风电产业还面临着产能过剩、竞争加剧、利润缩减等制约发展的问题。然而，随着近几年世界对风能利用的关注，风电已成为许多国家发展清洁能源的。欧洲及北美市场增势较强，特别是罗马尼亚、波兰、克罗地亚和爱沙尼亚等东欧市场增长快；委内瑞拉、洪都拉斯、多米尼加等一些国家的新兴市场也逐步发展起来。国外发达国家较高的利润空间和新兴市场宽广的领域，引起中国风电装备企业进军海外市场的兴趣。　　积极调整蓄势待发 　　报告指出， 《中华人民共和国可再生能源法》2006年正式实施后，我国的可再生能源事业得到突飞猛进的发展，风电装机量连续四年翻番增长，超越美国排在世界。但是，2010年风电装机量增长率出现回落，这其中有统计中累计装机重量基数不断加大的原因，同时也显现出产业发展中的一些问题。如有的地区或企业面对如此巨大的市场，未做好充分准备就匆忙上场，出现了盲目发展问题；由于缺乏全局性的统筹规划，出现了重复建设问题；国产风电装备的可靠性与效率水平较低，导致事故频发等问题。 　　报告认为，近期国内外风电企业有两点要重点关注： 　　一是技术创新是产业发展的关键。“十二五”科学技术和技术发展规划提出，风电重点是发展5兆瓦以上风电机组整机及关键部件设计、陆上大型风电场和海上风电场设计及运营、核心装备部件制造、并网、电网调度和运维管理等关键技术，形成从风况分析到风电机组、风电场、风电并网技术的系统布局。积极推进100兆瓦级海上示范风场、10000兆瓦级陆上示范风场建设，推动近海和陆上风电发电的技术进步。 　　中国风电企业要增强核心竞争力，首要是增强自主创新能力，掌握自己的技术。一些先进企业坚持科技领先，在新产品研发方面取得了突破性进展。主要体现在：开发大型化风电机组。今年，华锐风电宣布自主研制的6兆瓦海上风电机组成功下线，这是中国台自主研发、拥有完全自主知识产权、电网友好型风电机组。同时金风科技、华仪电气等也正在加大6兆瓦风机的研发力度。除此之外，湘电股份的5兆瓦海上风电机组也加快了进入批量生产阶段的进度。 　　开发新型风电机组传动系统。主攻目标：一是提高发电机转速，二是采用新技术调速，三是提高发电质量。预期效果是降低产品成本，提高产品的可靠性和电网友好性。这项研究涉及机组产业链主要环节。以前国内外厂商争相投入，已有成果问世。如，德国卓轮公司开发出无变流器齿轮调速系统，兰州电机股份有限公司与国外合作推出的新一代无变流器型风电机组；湘电研制的高速电励磁同步发电机。据了解，金风、华锐、东汽等主要风电制造商均在这方面加快了研发步伐。 　　二是后续服务和维护修理提上日程。我国风电产业经过五年的高度发展，已经装机近3.5万台，分布全国各地。由于技术多从国外购买，消化吸收不良的现象比较普遍，机组质量普遍底数不清。按照机电产品常规，3~5年将是期质量问题的高发期，况且风电机组装在野外，距离地面70~80米，维修条件恶劣，工作非常艰难。对此，各整机厂都给予高度重视，积极着手组织服务队伍，制定服务规程，设立维修仓库，准备备品备件等。