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我国风电机组成套设备制造业的现状分析及对策

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2010/8/16 13:30:13   

  所属频道:  风力发电    关键词:  风电设备 风能 风电机组

 风能不仅充沛、廉价,而且也是目前最具前景、值得开发利用的一种可再生能源。在能源紧缺的今天,风力发电已成为各个国家竞相研究的领域,但是风力发电设备成本高,投入大,技术复杂,因此风电机组成套设备制造业是各个国家研究风力发电必须解决的关键点,谁抢占了风电机组成套设备制造业市场,谁就具有国际竞争力。因此研究国际风电设备制造业的发展和我国风电机组成套设备制造业的状况,进而提高我国成套设备制造业在国际风力发电领域的竞争力是非常必要的。

一、我国风电设备制造产业的现状
  我国风能资源丰富,主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上。据调查,我国陆地10米高度处风力可开发储量为2.53亿千瓦,海上可开发储量为7.5亿千瓦,总计10亿多千瓦。这些宝贵的自然资源为中国风能的开发利用、风电机组整机制造产业的发展奠定了坚实的基础。要充分利用风力资源,必须有风力发电设备。风力发电设备成本高,投入大,技术复杂,在我国起步较完,风电设备生产本地化现有制造水平远落后于市场对技术的需求,国内定型风电机组的功率均为兆瓦级以下,最大750千瓦,而市场需要的主要产品为兆瓦级。我国的风电制造企业在叶片、变速齿轮箱、发电机等核心部件上,其技术都还不过关。风电制造的核心技术大多还掌握在国外企业手中。
我国风电设备制造产业存在的问题可归为:
  1、自主研发力量严重不足,同时外商投资很大,对我国风力发电设备的自主研发构成威胁
  国家和企业在这方面投入的资金较少,研发起步较完,致使我国目前没有成型的产品;各地普遍缺乏基础研究积累和人才,所以我国在风力发电机组的研发上处于跟踪和引进国外的先进技术阶段。表现为国内引进的产品,多是国外淘汰技术,偶有引进先进的技术,但是图纸先进,国内配套厂的技术、工艺、材料跟不上,由于国产化百分比的要求,使风力发电设备长时间不能达到预期的运行目标。部分购买生产许可证技术的国内厂商要支付昂贵的技术使用费,其机组性能价格比在运行初期无法体现。近两年美国、丹麦、印度、德国等风力发电设备生产大国的生产厂家纷至沓来,在国内寻求合作,严重影响了国内的自主研发,使得我国风力发电设备这一幼稚产业受到严重冲击。国内风电企业数以百亿、千亿计的投资,扶持了国外风电设备产业的发展,对我国风力发电设备的自主研发构成严重威胁。
  2、研发中对设备配套重视不够,造成产品系列性、连续性不强
  在研发风电机组过程中注重于产品本身,风电机组配套零部件的研发和产业化水平较低,这样增加了整机开发的难度,降低了开发的速度。由于试验和测试手段的不完备,有些零部件不能在实验室内实验,零部件必须在装配后到风电场现场才能运行调试,风电机组的测试和认证体系尚未建立。产品系列性不强,缺乏标准件,适用性强的零部件,特别是部件的生产设计技术和时间受到限制。
  3、风电机组整机制造业和部件制造业缺乏宏观调控,发展不协调
  目前,我国20多家国有制造企业和一些民营企业采用“总装模式”制造风电机组,整机进入风电产业,而采用“配套模式”制造风电机组零部件的企业则很少。还有一些制造零部件的企业也准备进入制造整机行列。在风电场特许权项目建设时,采用国外风电机组必须有70%的零部件要在本地生产的要求,因此,存在零部件配套满足不了风电发展的要求的问题。风电机组零部件,如叶片、齿轮箱等,其技术含量很高,产品制造质量将直接影响风电机组的可靠性,可利用率和运行成本。
  4、近年装机过快,技术不成熟
  截至2006年上半年,我国除台湾省外建成风电场近70个,安装风电机组两千余台,总装机容量为近150千瓦,排在世界第8位、亚洲第2位。为加快推进风力发电设备国产化,上海电气、上海申新风力发电设备有限公司、上海交通大学等单位已经筹划在上海着手大型兆瓦级风力发电机(尤其是海上兆瓦级发电机组)的开发和生产。目前国家规划的主要项目有广东省沿海和近海示范项目31万千瓦;福建省沿海及岛屿22万千瓦;上海市12万千瓦;江苏省45万千瓦;山东省21万千瓦;吉林省33万千瓦;内蒙古50万千瓦;河北省32万千瓦;甘肃省26万千瓦;宁夏19万千瓦;新疆22万千瓦等。目前各省的地方政府和开发商都要求增加本省的风电规划容量。同时增加这么多的装机,国产设备从数量到质量都跟不上要求,这就给国外产品以可乘之机。

二、应采取的对策
  针对目前国内风能设备制造的现状和国外的情况,我们感到,我国风力发电设备制造业要实现自主生产、技术创新、满足需求,迅速占领市场的要求,风电设备制造企业需要采取的以下对策:
  1、用好国家政策,快速发展
  国家将风力发电纳入“十一五”规划,“十一五”规划期间全国将新增风电装机容量约300万千瓦,平均每年新增60—80万千瓦,到2010年底累计装机约400—500万千瓦。提供这样的市场空间的主要目的是要培育国内的风电设备制造能力,国家发改委明确要求所有风电项目采用的机组本地化率要达到70%,否则不予核准。此后又以文件的形式支持国内风电设备制造企业与电源建设企业合作,提供50万千瓦规模的风电市场保障,加快制造业发展。我们认为,风力发电设备制造企业应充分利用国家政策,在短时间内,研究出技术过硬的成套设备产品,占领市场。
  2、建立以企业为主体,市场为导向,产学研结合的技术创新体系
  建立技术创新体系是建立创新型企业的基础,创新型企业必须有自主知识产权,有自主知识品牌和持续创新能力。这除了主要依靠企业在市场竞争中自身努力外,国家要给予重点扶持和引导,各地区也要根据本地区的具体情况,重点扶持已经起步的科研院所和企业。对于有成套生产能力、潜力的企业和投资人给予政策上的扶持。建议可在几个条件较好的风电整机企业和零部件企业进行试点,例如在技术在国内比较先进的沈阳工业大学的风能研究所进行试点;对研发人员、研发资金、研发项目、专利申请、产品品牌、能力建设和评估考核等方面提出具体要求和量化的指标;在建立创新体系中,通过整合资源、联合创新、合理安排市场份额和知识产权,使企业、科研机构和高等院校优势互补,共同发展;充分发挥学会、协会和商会的作用。例如沈阳工业大学风能研究所结合国家863项目自行研制了1.0兆瓦双馈变速恒频型风力发电机组,已通过验收,同时,自主设计研发的1.5兆瓦双馈变速恒频型风力发电机组已经顺利下线。常州牵引中心与沈阳工业大学合作设计研发的1.5兆瓦双馈变速恒频型风力发电机组,兰电集团与沈阳工业大学合作设计研发的1.0兆瓦双馈变速恒频型风力发电机组,等等。在风力发电设备制造业需要迅速崛起的今天,应扶持这样的企业与院所。
  3、要十分重视风电机组零部件制造企业的发展
  国内外许多专业的风电机组零部件企业的发展经历都告诉我们,在风能产业发展中,零部件配套企业是大有可为的。虽然国家支持风力发电的政策陆续出台和实施使风电市场迅速火爆,但风能设备制造业的零件设备生产企业却不被重视,而风电装备制造业中的零部件设备是发展风电成套设备的重要基础,需要走在成套设备的前列。对于已经装备的外国产品,从零部件的国产化开始切入,增加国产化零件的比例与技术渗透,进而打开国内市场并扩大市场的占有率。
  2006年新疆金风科技股份有限公司通过技术引进与自主研发相结合的方式,本地化了600kW及750kW定桨距风电机组,并以2000台/年地速度迅速成长为国内品牌占有率最大的风电企业;同时研制了1.2兆瓦直驱型风力发电机组。哈电集团自主设计研制的1.2兆瓦直驱型风力发电机组,已经完成样机制造,正在进行机电联调工作。因此,要以这样的企业为先锋,打开零部件生产的大门,按照规模经济实现效益与效率。
  4、制定风能设备发展技术路线图
  根据风能发展的趋势和国情,科学地制定发展风能设备的技术路线图是世界上风能发展先进国家的一个成功经验。风能设备发展技术路线图包含风能技术发展方向、技术发展目标,技术发展途径以及相应的保障措施。另外,针对风能技术进步和产业发展的需要,在设备技术发展路线图中还应对风能产品的关键问题和技术问题进行剖析,不断创新,先于需求进行研究,为国家制定风能设备发展规划提供科学依据。
  5、建设风能设备公共技术服务平台
  充分利用国内外资源,建设风能设备公共技术服务平台,对促进企业技术创新能力有十分重要的作用。风能设备公共技术服务平台包括技术标准,技术信息,技术数据,设备仪器,计算软件,技术咨询,技术培训等,可以由企业、科研机构、高等院校,包括国家重点实验室和国家工程技术研究中心在内联合起来,共同对资源进行整合、共享、完善和提高,通过建立共享机制和管理程序逐步做到资源有效利用,并在此基础上建立风能设备公共技术服务平台,成立国家级的风能研发中心、检测中心、认证中心、信息中心和培训中心,增强检测的手段与各种准备,缩短设备调试的周期与时间。
  6、加快风能专业技术人才的培养
  企业的竞争关键是人才的竞争,企业没有一流的人才和优秀的团队就不可能有自主创新的能力。我国在风能领域中特别缺乏优秀的总体技术人才,已有一些高等院校设置风能专业或风能专业方向,培养本科生和研究生,通过优质设备,实现风能的高效使用。企业也应将培养风能设备人才放在战略地位,建立激励机制和长效机制、创造良好环境,尽快建立起一支高素质、过硬的专业技术队伍。
(作者简介:
单    超:沈阳工程学院,MBA硕士,管理学副教授。主要研究方向为管理学、市场经济、市场营销等。
孙    超:沈阳工程学院
刘光德:沈阳工业大学 )

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