“我國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正處于從基礎(chǔ)理論、應(yīng)用研究到關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、設(shè)備研制、公共研究測試能力等完整產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系形成的關(guān)鍵時期。”日前，在分析我國的大型風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀時，中國農(nóng)機(jī)工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)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(fēng)電制造技術(shù)取得了長足進(jìn)展，完整的產(chǎn)業(yè)鏈已基本形成，但在機(jī)組整機(jī)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵部件及海上風(fēng)電建設(shè)等方面，與國外相比仍存在不少差距。

海上風(fēng)電勢不可擋

去年，金風(fēng)科技、華銳風(fēng)電、國電聯(lián)合動力、廣東明陽和湘電風(fēng)能等前5家企業(yè)，占據(jù)了國內(nèi)新增裝機(jī)60%以上的市場份額，這意味著，全國風(fēng)電設(shè)備市場由十多家大型風(fēng)電機(jī)組制造企業(yè)控制或壟斷的局面仍然沒有明顯變化。

近年來，風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)之間的兼并、重組、收購愈演愈烈。國內(nèi)各大風(fēng)電制造公司已經(jīng)完成了產(chǎn)業(yè)布局，在主要市場集中地都建立了生產(chǎn)基地，產(chǎn)業(yè)集中是行業(yè)發(fā)展的總趨勢。

祁和生介紹說，當(dāng)前雙饋異步發(fā)電技術(shù)仍占主導(dǎo)地位，直驅(qū)式、全功率變流技術(shù)發(fā)展迅速，低風(fēng)速地區(qū)的風(fēng)電設(shè)備研發(fā)取得較大進(jìn)展，同時風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量還在持續(xù)增大。目前，國內(nèi)主流機(jī)型已經(jīng)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(fēng)電的開發(fā)，又進(jìn)一步加快了大容量風(fēng)電機(jī)組的發(fā)展。

與此同時，我國的大型風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵部件也進(jìn)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(jī)廠、杭州前進(jìn)齒輪箱廠和德陽二重等主要齒輪箱制造企業(yè)生產(chǎn)的大型風(fēng)電機(jī)組齒輪箱，供貨能力充足，質(zhì)量已有明顯提高；國內(nèi)已能生產(chǎn)長達(dá)48.8米、與3兆瓦風(fēng)電機(jī)組配套的大尺寸葉片，與6兆瓦風(fēng)電機(jī)組配套的葉片也已經(jīng)下線。

“從2013年上海第七屆風(fēng)能展的情況看，我國風(fēng)電設(shè)備的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，為今后的快速發(fā)展奠定了穩(wěn)固的基礎(chǔ)。我國在某些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件、鑄鍛件等領(lǐng)域已經(jīng)具有優(yōu)勢，不僅能滿足國內(nèi)市場需求，而且已經(jīng)向國際市場供貨。”他表示。

北京科諾偉業(yè)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(fēng)電技術(shù)有限公司、天津瑞能電氣、龍?jiān)措姎?、九州電氣?0多家企業(yè)已具備兆瓦級風(fēng)電機(jī)組變流器研發(fā)、生產(chǎn)和供貨能力。

隨著風(fēng)電機(jī)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(shè)備將被開發(fā)出來并安裝在風(fēng)電機(jī)組上，以便在葉片結(jié)構(gòu)中的裂紋發(fā)展成致命損壞之前或風(fēng)電機(jī)組整機(jī)損壞之前警示操作者。“對于陸上風(fēng)電機(jī)組來說，不久這種檢測設(shè)備就會成為必備品。”祁和生預(yù)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(qiáng)化碳纖維材料。

隨著海上風(fēng)電場規(guī)劃規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各主要風(fēng)電機(jī)組整機(jī)制造廠都積極投入大功率海上風(fēng)電機(jī)組的研制工作。目前，華銳、金風(fēng)、上海電氣、聯(lián)合動力、湖南湘電、重慶海裝、東方汽輪機(jī)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(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品。到2020年底，全國規(guī)劃建設(shè)總?cè)萘窟_(dá)3000萬千瓦海上風(fēng)電場。

“未來風(fēng)能技術(shù)更新發(fā)展的驅(qū)動力主要來自蓬勃崛起的近海風(fēng)電場建設(shè)，這一發(fā)展趨勢已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)。”祁和生肯定地說。

低價(jià)競爭或?qū)⒗^續(xù)

但不可否認(rèn)的是，在風(fēng)電制造技術(shù)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)集成方面，我們與國際先進(jìn)水平相比還存在著較大差距。

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

其次是國產(chǎn)風(fēng)電機(jī)組的設(shè)備質(zhì)量雖逐年提高，但質(zhì)量問題仍然不可忽視。據(jù)他透露，采用國產(chǎn)機(jī)組的風(fēng)電場，其機(jī)組可利用率仍低于采用國際先進(jìn)品牌的機(jī)組，根據(jù)龍?jiān)垂镜拇致怨浪悖w上要低6%左右。近五年投入運(yùn)行的一些國產(chǎn)機(jī)組也出現(xiàn)過較大的質(zhì)量和技術(shù)故障，如輪轂裂紋、主軸問題、軸承問題、齒輪箱故障、電機(jī)故障等等。

與此同時，國產(chǎn)風(fēng)電機(jī)組設(shè)備低價(jià)競爭仍然存在，預(yù)期2014年風(fēng)電機(jī)組的價(jià)格也不會回升。“低價(jià)競爭壓縮了企業(yè)的利潤空間，使企業(yè)向產(chǎn)品提升和技術(shù)創(chuàng)新方面的投資減少，不利于行業(yè)的健康發(fā)展。”祁和生說。

而在風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)設(shè)計(jì)和關(guān)鍵部件方面，我們依然有較大的追趕空間。近年來，我國企業(yè)的自主設(shè)計(jì)能力有所提高，但在設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)軟件方面還需努力，特別是依據(jù)我國風(fēng)況條件進(jìn)行自主設(shè)計(jì)、研發(fā)多兆瓦級新型風(fēng)電機(jī)組的能力不足，尚未開發(fā)出適宜我國資源條件的風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。

目前，歐洲已實(shí)現(xiàn)5~6兆瓦風(fēng)電機(jī)組的批量應(yīng)用，正在設(shè)計(jì)研制10兆瓦級的風(fēng)電機(jī)組，而我國5兆瓦風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品和6兆瓦級風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)尚處于試應(yīng)用或外場試驗(yàn)階段。

在關(guān)鍵部件方面，國內(nèi)兆瓦級以上風(fēng)電機(jī)組整機(jī)控制系統(tǒng)還處于試制階段，部分大型機(jī)組的關(guān)鍵部件產(chǎn)品仍需要進(jìn)口，大型齒輪箱、發(fā)電機(jī)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(jìn)公司合作。

此外，與歐洲先進(jìn)國家比，我國海上風(fēng)力資源測量分析技術(shù)較為落后，海上風(fēng)電場選址技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)不足；而且我國海上風(fēng)電場，裝機(jī)容量較小，主流機(jī)型的單機(jī)容量較小，投入運(yùn)行的時間短，機(jī)組的可靠性和適應(yīng)性也需要通過考核驗(yàn)證。

據(jù)悉，目前在歐洲，3.6兆瓦、5兆瓦和6兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)投入批量生產(chǎn)并應(yīng)用到海上風(fēng)電場建設(shè)中，10兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組也在進(jìn)行研制。而我國已經(jīng)批量生產(chǎn)并應(yīng)用的海上風(fēng)電機(jī)組為2.5兆瓦和3兆瓦，5兆瓦和6兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組仍處于試驗(yàn)和示范應(yīng)用階段。

此外，在風(fēng)電場設(shè)計(jì)建設(shè)、風(fēng)資源分析、風(fēng)電行業(yè)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(fēng)電機(jī)組野外測試、地面?zhèn)鲃雍腿~片的公共平臺，我國在這方面已經(jīng)起步，一些主要制造商建設(shè)了整機(jī)測試平臺，但服務(wù)于全行業(yè)的國家級公共平臺尚未建立，這制約了我國風(fēng)電技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。