從引進到創新風電設備制造業任重道遠
http://www.debgrams.com 2010-02-04 16:07 來源：中國機械工業聯合會重大裝備項目辦公室
最新統計資料表明，2009年我國風電基本建設投資完成額比去年增長43.90%，今年還將新開工378個風力發電重大施工項目，項目總投資額達3000億元。
目前，風能已成為水能之外最具規模應用前景的零排放、可再生能源，我國已連續三年成為世界上最活躍的風電市場。截至2008年，全國新增風電裝機容量達630萬千瓦，總量達到1220萬千瓦，排在美國、德國、西班牙之后。而2009年全國新增風電裝機容量已超過800萬千瓦，累計總容量已達2000萬千瓦以上，僅次于美國、德國，成為世界第三大利用風力發電的國家。
形成較為齊全產業鏈
我國風電設備制造產業已基本形成了比較齊全的產業鏈。
近年來在國家產業政策支持和科技攻關的推動下，風電設備制造和風電場開發利用互相促進，快速發展，取得了舉世矚目的成績。目前，國產1.5兆瓦級及其以下風電機組已批量投入運行，自主化率達到86%，極大地降低了風電場建設和運營成本；2兆瓦、3兆瓦風電機組已有產出并投入運行；5兆瓦、10兆瓦級風電機組正在研制之中。
截至2009年底，全國已有83家企業進入并網風力發電機組整機制造行業，其中國有或國有控股公司39家，民營公司25家，合資公司9家，外商獨資公司10家。
按照風電機組生產能力與資產性質，大致可分為五種類型：
一是已具備大批量制造風電機組生產能力的企業。如東方汽輪機有限公司、華銳風電科技有限公司、新疆金風科技股份有限公司，這三家企業已經年產兆瓦級風電機組數千臺。
二是已具備一定批量制造風電機組生產能力的企業。如廣東明陽風電技術有限公司、湖南湘電風能有限公司、浙江運達風力發電工程有限公司、上海電氣風電設備有限公司、江蘇新譽風力發電設備有限公司等十家企業已經年產兆瓦級風電機組數百臺。
三是已具備小批量制造風電機組生產能力的企業。如重慶海裝科技發展有限公司、浙江華儀風電有限公司、株洲南車風電公司、瑞能北方風電設備有限公司、漢維風力發電成套設備（大慶）有限公司等八家企業已經年產兆瓦級風電機組數十臺。
四是正在進行樣機試制或試驗，產業化工作有待進一步落實的風電機組制造企業。目前有59家，包括上海萬德風力發電股份有限公司、無錫寶南機器制造有限公司、江西麥德風電公司、濰坊瑞奇能風電公司等，這些企業尚未向市場供應兆瓦級風電機組。
五是具有成熟設計制造技術，已具備在中國大批量制造風電機組能力的外資企業。目前有丹麥維斯塔斯風力發電設備（中國）有限公司、西班牙歌美颯風電（天津）有限公司、美國通用電氣能源（沈陽）有限公司等5家。
整體設計技術仍薄弱
經過多年發展，我國風電機組成套設計及風機設計技術目前尚未實現自主化。雖然通過引進技術、消化吸收，國內企業已基本掌握了風電設備的制造技術，我國已成為世界風電設備制造大國，但風電機組整體設計及風機設計技術至今仍然是其薄弱環節。
目前，國內企業的設計技術來源主要有六種方式：
購買國外公司風電機組生產許可證，經過對引進技術的消化吸收進行生產；與國外公司合資，按國外公司提供的技術進行生產；與國外設計咨詢公司聯合開發設計；請國外設計咨詢公司對國內自行設計的風力發電機組進行評審和修改；參照國外產品和技術，國內自主研究開發的風力發電機組；在引進技術、消化吸收的基礎上，跟蹤國際上技術發展的趨勢，進行再創新，自主研究開發的風力發電機組。
風電機組是一種技術密集型產品，它涉及到氣象學、環境科學、空氣動力學、結構動力學、材料科學、計算機與自動化控制技術、機電工程、電力電子等多種學科。
而我國已實現商業化生產的風電機組，基本上都是在引進技術、消化吸收的基礎上、通過部分自制加外部采購關鍵零部件，進行整機組裝而實現批量化生產。其自主創新還局限在國產材料的選用、局部工藝的改進等方面。
目前，我國風電在發展模式上，新機型開發基本采用與國外公司聯合的方式，合作開發過程中仍然以國外設計機構為主，尚未完全形成我國企業的設計理念和方法。
與此同時，我國風電設備企業與研發機構嚴重缺乏系統掌握風電理論并具有風電機組設計實踐經驗的復合型人才。
關鍵部件技術缺失
從總體上來看，我國風電設備制造尚處于從“引進技術、消化吸收”階段，轉向“自主創新”階段的過渡過程中。其兆瓦級以上風電機組的整體設計能力還很薄弱，很大程度上仍依賴于技術跟蹤，未能形成具有國際先進水平的自主研發能力和自主知識產權，基本上只是扮演著國際成熟機型制造商的角色。
而縱觀我國風電設備關鍵部件設計制造技術的現狀，不難看出，我國風電機組技術落后于國際先進水平，不僅是機組的成套設計，也包括部分關鍵零部件。
國外風電設備企業經過多年發展已經形成完整的產業鏈，風電設備零部件配套選擇品種多，且水平較高，但是國內大規模風電設備制造商起步時間不長，尤其是關鍵零配件技術水平和產品質量還存在一定差距。
事實上，包括主軸軸承、齒輪箱軸承等風電機組的關鍵零件，風機、變流器和整機控制系統等風電機組中技術含量最高的關鍵部件等，對于這些產品的設計制造技術，我國還沒有完全掌握，目前尚處于研制和小批量試用階段。
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2009年風電并網容量增長九成
截至2009年底，全國電力裝機總容量累計達8.74億千瓦，比上年增長10.23%。
其中：火電裝機達6.52億千瓦，占74.60%，比上年下降1.45個百分點；水電裝機達1.97億千瓦，占22.51%，比上年增長0.74個百分點；核電已投運912萬千瓦，占1.04%，目前在建施工規模達2540萬千瓦；風電裝機達2000萬千瓦，占2.2%，比上年增長64%，其中并網總容量達1613萬千瓦，比上年增長92.26%。
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四種風電機組成為市場主角
我國目前已經運行和研制的風電機組，主要有四種機型。其中，永磁半直驅式變槳變速風電機組為目前的最新產品，且市場前景看好。
四種機型中，其一是定槳距失速調節風電機組，由風輪（葉片和輪轂）、增速齒輪箱、發電機、變流器、偏航系統、機艙、塔架、變壓器和整機控制系統構成。該機型為早期的產品，已大批量投入運行，目前市場需求極少。
其二是雙饋式變槳變速異步風電機組，由風輪（葉片和輪轂）、變槳系統、三級傳動增速齒輪箱、（繞線轉子）發電機、（勵磁）變流器、偏航系統、機艙、塔架、變壓器和整機控制系統構成。該機型為目前的主力產品，已大批量投入運行，市場需求較大。
其三是永磁直驅式變槳變速風電機組，由風輪（葉片和輪轂）、變槳系統、低速永磁同步發電機、全功率變流器、偏航系統、機艙、塔架、變壓器和整機控制系統構成。該機型為目前的新產品，已批量投入運行，市場前景看好。
其四是永磁半直驅式變槳變速風電機組，由風輪（葉片和輪轂）、變槳系統、一級傳動增速齒輪箱、中速永磁發電機、全功率變流器、偏航系統、機艙、塔架、變壓器和整機控制系統構成。該機型為目前最新產品，尚在研制之中。據預測，該產品市場前景廣闊。
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