我国风力发电设备现状和发展趋势——2008第二届中国(上海)国际风能展览会观感

维普资讯 http://www.cqvip.com Ｎｏ．８　２０ｏ８　２００８年第８期　农业装备与车辆工程　ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＶＥＨＩＣＬＥ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　（总第２０５期）　（Ｔｏｔａｌｌｙ　２０５）　【特稿专讯】　我国风力发电设备现状和发展趋势　——２００８第二届中国（上海）国际风能展览会观感　山东省机械工业协会副会长刘卫东　第二届中国（上海）国际风能展览会于２００８年　发电机　４月２５—２７日在上海新国际博览中心举办。本次展　会由中国农机工业协会风能设备分会、中国电机工　程学会风力与潮汐发电专业委员会、世界风能协会　和上海跨国采购中心主办，来自１２个国家和地区的　２９２家参展商到会，展出总面积超过１万ＩＴＩ　，展会共　接待观众１３４９６人次，山东有４家企业参展。　１收获　通过参展，对风力发电设备的原理、技术参数、　国内发展现状、市场发展前景等情况有了进一步的　了解。　１．１风力发电的原理　风力发电是一种将风能转换为机械能，由机械　能再转换为电能的机电装置。利用风力带动风车叶　片旋转．再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发　电机发电。依据目前的风车技术，大约是３ｎｇｓ的微　风速度（微风的程度），便可以开始发电。　１．２现代风机的组成部件　大型风力发电机通常采用“水平轴”型式，它由　叶轮、齿轮箱、发电机、偏移系统、控制系统、塔架等　部件所组成。　１．３技术参数（略）　１．４全球及中国风电制造业概况　表１　２００７年底全球风电机组累计装机容量前１　０位的国家　序号　国家　累计装机容量（ＭＷ）　占全球市场份额（％）　１　德国　２２２４７　２３．７Ｏ　２　美国　１６８ｌ８　ｌ７．９２　３　西班牙　ｌ５ｌ４５　ｌ６．１４　４　印度　７８５０　８．３６　５　中国　５９１２　６．３０　６　丹麦　３ｌ２５　３．３３　７　意大利　２７２６　２．９０　８　法国　２４５５　２．６２　９　英国　２３８９　２．５５　ｌ０　葡萄牙　２ｌ３０　２．２７　前ｌ０位合计　８０７９７　８６．１０　其它国家肃地区　１３０５２　１３．９０　全球总计　９３８４９　（资料来源：世界风能协会２００８年２月２１日报告。）　收稿日期：２００８—０６—０４　发电机制造企业有：永济电机厂有限公司、兰州　电机有限责任公司、上海电机厂有限公司、株洲南车　电机股份有限公司、湘潭电机有限公司、大连天元电　机公司等．基本能够满足国内风电产业发展的需要。　齿轮箱　齿轮箱制造企业有：南京高精齿轮股份有限公　司、重庆齿轮箱有限公司、杭州前进风电齿轮箱有限　公司、大连重工起重集团、中国第二重型机械集团公　司等。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。　叶片　生产叶片的企业在国内已有３０多家，其中已经　批量生产的企业有：中航（保定）惠腾风电设备有限　公司、上海玻璃钢研究院、连云港中复连众复合材料　集团有限公司、中材科技风电叶片股份有限公司和　艾尔姆（天津）玻璃纤维制品有限公司等，其它企业　在建设或试制中。目前，国产风电机组叶片基本能够　满足国内风电产业发展的需要。　控制系统　控制系统目前主要采用丹麦ＭＩＴＡ和奥地利　Ｗｉｎｄｔｅｃ等公司生产的设备。订购周期较长。对我国　风电机组的生产能力有一定的影响。目前。国内已有　合肥阳光电源有限公司、北京科诺伟业科技有限公　司、永济电机厂有限公司、北京景新电气公司、株洲　时代集团等企业正在研制生产大型风力机控制系　统，可以逐步降低进口设备的影响。　变桨和偏航轴承　国内生产变桨和偏航轴承的企业有：洛阳轴承　集团技术中心有限公司、瓦房店轴承集团有限责任　公司和徐州罗特艾德回转支承有限公司。这些公司　也在试制主轴轴承。但没有经过长期运行考验。大部　分公司还采用ＳＫＦ（瑞典）和ＦＡＧ（德国）的产品。但　・３・　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００８年第８期　农业装备与车辆工程　供货周期长，对风电机组产能有一定影响。　１．５国内风电机组技术特点和来源　１．５．１国内风电机组技术特点　（４）国外的风电机组制造公司在国内建立独资　公司，将其成熟的设计制造技术带来，在国内进行生　产。如：歌美飒风电的８５０ｋＷ、苏司兰的１２５０ｋＷ、通　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：　（１）双馈式变桨变速机型，是目前大部分企业　所采用的机电技术，技术已成熟，属风电行业主流的　先进技术。通用电气、歌美飒、维斯塔斯、苏司兰、华　锐、上海电气、北重、东汽、沈阳华创等公司均采用此　用电气的１５００ｋＷ、维斯塔斯的２０００ｋＷ机组都是采　用这种方式进行生产的，目前已逐渐开始批量生产。　（５）采用国内大学和科技公司自行开发和设计　制造技术，在国内进行生产的风电机组。如：沈阳华　创、江苏新誉、浙江运达开发的１．５ＭｋＷ机组、上海　万德的１ＭＷ机组、南通锴炼的２ＭＷ机组都是采用　技术。　（２）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。金风科技、湘电风能、上海万德、常州新　誉、广西银河等公司均采用此技术。　（３）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。　１．５．２国内风电机组的技术来源　根据国内正在制造和生产的风电机组的调查分　析，其主要技术来源大致可分为以下五类：　（１）引进国外的设计图纸和技术，或者是与国　外技术公司联合设计，在国内进行制造和生产。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机组等都是采用这种方式引进的．　现在这些公司正在进行样机试制过程中。　（２）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、东方汽轮机的１５００ｋｗ风　电机组，都已在国内批量生产并实现产业化，这些机　组成为目前国内的主力机型。还有重庆海装的　８５０ｋＷ、２０００ｋＷ，保定惠德、武汉国测、吴忠仪表的　１０００ｋＷ，上海电气的１２５０ｋＷ，北重的２０ｏ０ｋＷ等公　司均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。　（３）与国外公司合资，引进国外的成熟技术在　国内进行生产。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　电风能的２０００ｋＷ、瑞能北方的２０ｏ０ｋＷ等都是采　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，有的今年已经下线。　・４・　这种方式进行生产的。　１．６欧盟２００６年新增电力构成比例　表２欧盟２００６年新增电机构成比例　能源　天然气　种类　发电　风电　煤电　燃油　发电　核电　生物质　发电　其它　构成比　例（％）　５３　３０　７　３　３　２　２　１＿７风力发展历程　１９９５～２００６年，我国风电机组装机容量以年均　４６．８％的速度增长，２００３年以后，特别是在风电特许权　的带动下，２００６年我国除台湾省外新增风电机组　１４５４台，新增装机１３３．７万ｋＷ，比过去我国累积２０　年发展的总量还多，仅次于美国、德国、西班牙和印度。　１．８我国风能资源　陆地资源　ｌＯｍ高度层理论储量在４０亿ｋＷ以上，技术开　发量的底线为３亿ｋＷ，实际可开发面积约２０万　ｋｍ　。如果按照现有的技术水平，在５０ｍ高度层上，　ｌｋｍ　布置３－５ＭＷ风机，我国２０万ｋｍｚ陆地可开发　面积上风能技术可开发量可能达到６～１０亿ｋＷ。　表３　２００７年新增装机容量前１０位的国家　序号　国家　累计装机容量（ＭＷ）　占全球市场份额（％）　ｌ　美国　５２１５．８　２６．５　２　西班牙　３５ｌ５．１　ｌ７．８５　３　中国　３３１３．Ｏ　１６．８２　４　德国　１６２５．４　８．２５　５　印度　ｌ５８０．０　８．０２　６　法国　８８８．０　４．５ｌ　７　意大利　６０２．７　３．ｏ６　８　法国　４２６．２　２．１６　９　葡萄牙　４１４．０　２．１０　１０　加拿大　３８６．０　１．９６　前ｌ０位合计　ｌ７９６６．２　９１．２２　其它国家和地区　ｌ７３０．２　８．７８　全球总计　１９６９６　维普资讯 http://www.cqvip.com 刘卫东：我国风力发电设备现状和发展趋势　２００８年８月　海上资源　１．９风电发展展望　１．９．１风电发展展望一２０１０　根据《全国海岸带和海涂资源综合调查报告》，　我国大陆沿岸浅海０～２０ｍ等深线的海域面积为　１５．７万ｋｍ　．考虑其总量１０％～２０％的海面可以利　用．则海上可以布置１－２亿ｋＷ的机组。　结论：我国风能资源丰富，开发潜力巨大，风电　可以成为未来能源结构中的一个重要的组成部分。　从２００６年新增１３３万ｋＷ、２００７年开始每年新　增装机２５０万ｋＷ的发展形势判断，预计２０１０年风　力发电装机５００万ｋＷ的目标可以在２００７年底或　２００８年初提前完成。　届时．国内的设备制造业已经初步建立起来，产　品经过运行实践不断改进，质量提高，机型成熟，产　表４我国风电市场空前扩大　序号　省（区市）　台数　（ｋｗ）装机　、　序号　省（区、市）　台数　（ｋｗ）装机　　１　河北　３４３　３２５７５０　９　福建　９０　８８７５０　２　内蒙古　６６８　５０８８９０　１Ｏ　山东　１６１　１４４６ｏｏ　３　辽宁　３３４　２３２２６０　１１　广东　３７７　２１１１４ｏ　４　吉林　３０３　２５２７１０　１２　海南　１８　８７０ｏ　５　黑龙江　１８６　１６５７５０　１３　甘肃　１６３　１２７７５０　６　上海　１８　２４　ｌｏ　１４　宁夏　１９５　１５９４５０　７　江苏　６８　１０８０ｏ０　１５　新疆　３２９　２０６６１Ｏ　８　浙江　５７　３３２５０　１６　香港　１　８０ｏ　全国（除台湾省）　３３１１　２５９８８１Ｏ　表５　２００７年中国（除台湾省）分省（市）累计风电装机　能也不断扩大。　２０１０年底累计装机达到１０００～１２００万ｋＷ．是　有一定的产业基础做保障的。　１．９．２风电发展展望一２０２０　２０２０年装机容量３０００～４０００万ｋＷ的目标前景　良好。参照过去１０年全球风能２８．３％的平均发展速　度．若２０１０年后我国风电产业发展顺利．至２０１５年　前每年新增装机超过４００万ｋＷ．年均增长２５％，则　２０１５年风电装机可能达到３０００万ｋＷ．２０２０年的目　标可以提前５年实现。　２０１５年后年均新增８００万ｋＷ．从而达到目前欧　洲年均增长的水平，则在２０２０年前．我国风电累计装　机达到７０００万ｋＷ也有可能实现。届时，风电在全国　电力装机中的比例接近６％，风电电量约占２．８％。　１．９．３风电发展展望一２０３０　从２０２０年开始，风电和常规电力相比．成本优　势已比较明显，若此时我国风电每年新增装机才达　到目前欧洲的水平，即超过８００万ｋＷ．至２０３０年累　计装机可以达到１．２亿ｋＷ；若２０２０年后每年新增装　机超过１１００万ｋＷ，约占全国每年新增装机的３００／ｏ．　即达到欧盟过去５年中风电占新增发电装机的比例．　至２０３０年我国风电累计装机可以达到１．８亿ｋＷ左　右。此时，风电在全国电力容量中的比重超过１　１％．可　以满足全国５．７％的电力需求。　１．９．４风电发展展望一２０５０　２０３０年以后水资源大部分也将开发完，风电以　其良好的社会和环境效益、１３渐成熟的技术、逐步降　低的发电成本，成为我国电力建设的重要部分。　风电若以每年新增１５００万ｋＷ的速度发展．年均　增长速度为５％～７％（ＧＷＥＣ预测全球平均２％左右）．　我国在２０５０年的风电装机可以达到　５亿ｋｗ。届时　风电将成为火电、水电之后的第三大发电电源。　１．１０存在的问题　１．１０．１风能资源普查　（１）可以利用的风能资源评价还不精细。　・５・　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第８期　农业装备与车辆工程　（２）目前所开展的资源评价研究还不能完全满　足风电场工程项目建设的需求。包括：测风资料的　第一、风力发电设备是一个十分广阔的市场。从　国外发展风电走过的路程看，中国发展风电才刚刚　整理与数值模拟研究相结合的陆地和海上风能资源　的调查与评估；风电场发电量短期预报；风电场安全　气象保障服务系统的研究。　１．１０．２技术和产业的发展　自主创新能力弱，完整的风能产业体系（产业　链）尚未形成　起步，中国又是一个风能资源丰富的大国，发展风电　设备的市场前景是十分广阔的。山东地处沿海，有　３０００多公里的海岸线，风能资源也是很丰富的。　第二、中国的风电设备逐步走向成熟。中国的风　电设备前些年主要靠进口，技术也是主要靠国外进　口，经过十多年的消化吸收，特别是近几年的快速发　展，有一些关键技术我们已经掌握，大部分的功能部　当前我国大型ＭＷ级风电机组的总体设计技　术还没有完全掌握，自主创新能力薄弱；缺乏有自主　知识产权的风电技术；某关键零部件（轴承、电控系　统）主要依赖进口。　１．１０．３电价的制定　“风力发电项目的上网电价实行政府指导价，电　价标准由国务院价格主管部门按照招标形成的价格　确定”．实际操作过程中并没有非常明确的操作程　序，风电特许权项目确定的招标电价过低，很多企业　将开发风电作为战略发展选择。“跑马圈地”，以低价　占领市场。　１．１０．４电网建设与规划　电网建设和管理与风电发展不适应，目前风电　场接人电网的前期工作还没有规范化，风电还没有　完全纳入电网建设规划。　１．１０．５税收和信贷政府缺失　可再生能源发展专项资金的规定，风电已列入　支持范围，国务院有关部委也正在研究有关支持风　电产业化的政策。　１．１０．６风电场建设运营　当前所有的规划、统计资源等都是以装机容量　来计算，影响实际发电量的因素包括：风能资源评估　和选址技术尚处于摸索阶段；国产设备可靠性尚待　检验。资源丰富地区的电网建设还很薄弱；风电场的　管理经济也有限。　２感受和体会　通过参观这次展览会有以下几点感受和体会：　・６・　件我们能够生产，目前还有少量的控制技术我们还　要靠进口解决。　第三、我省初步具备生产风电设备的能力。我省　是一个机械工业大省，主要经济指标位居全国第二　位，生产风电有很好的基础，目前，我省已经有一部　分企业开始风电设备的研究开发和生产，如淄博牵　引电机公司生产的８５０ｋＷ的风力发电机，大部分出　ＶＩ国外，山东通裕集团公司生产的风力发电机用的　主轴，德州市部分企业正在建设生产风力发电机的　风叶和立塔的新厂区，山东国风公司在无棣建设风　电公司，主要是搞设计、组装整套风电设备，还有的　企业正在调研，准备生产风电设备。　第四、抓住机遇，加快发展风电设备。目前介入　风电设备的研发、生产是个很好的机遇，理由有三：　一是有很广阔的市场，二是有比较成熟的技术，三是　机械行业有很好的基础。所以，在这个时候涉足风力　发电设备的开发生产是个很好的机遇，请山东机械　行业的企业领导高度重视这项工作，认真研究这个　行业，选准产品，抓紧进入。　３建议　（１）建议省综合部门牵头组织力量对全省风源　进行调研，摸清风源的地区、能量及可利用资源。　（２）建议由省经贸委牵头，省机械工业协会参　与对全省能生产风电设备的企业进行调研，摸清现　状。提出下一步加快发展的思路和规划，以指导全省　风力发电行业健康快速地发展。