【正文】 風力發(fā)電技術背景材料匯總作者：日期：風力發(fā)電技術背景材料1 中國風電市場開發(fā) 陸上風電現狀 我國風電資源開發(fā)較早，但由于建設成本高，且缺乏政策支持和政府推動，在很長一段時期內發(fā)展緩慢，到2002年底，全國風電裝機總容量僅為46萬千瓦。2003年以來，國家采取了多項促進風電發(fā)展的政策和措施，特別是以特許權招標的方式推動了風電的規(guī)?；l(fā)展，使風電建設步伐明顯加快。此后我國《可再生能源法》及一系列政策法規(guī)的實施，進一步促進了風電產業(yè)的快速發(fā)展。2006～2009年，我國風電裝機累計增長率連續(xù)四年超過100%。2009年我國新增裝機容量約1222萬kW，躍居世界第一位；累計安裝風容量約2412萬千瓦，比上年增長100％，中國已成為全球風電發(fā)展最快、最具潛力的風電市場之一。圖 11 我國歷年風電增長趨勢圖（來源：中國風能協會, 2009） 海上風電現狀目前，我國海上風電開發(fā)仍處于起步階段，已建設的海上風電主要在灘涂和潮間帶，風電場開發(fā)主要采用圍堰方案，近海風電場的建設只開展了一些示范性的工作。比較重要的海上風電項目見表11。表11我國海上風電的重點項目列表地區(qū)場址開發(fā)商項目類型安裝臺數容量（MW）江蘇大豐中電投灘涂/潮間帶12江蘇響水三峽/長江新能源灘涂/潮間帶12江蘇如東龍源灘涂/潮間帶12江蘇如東龍源灘涂/潮間帶23江蘇如東龍源灘涂/潮間帶23江蘇灌云燕尾港中能聯合灘涂/潮間帶48江蘇鹽城陳家港三峽/長江新能源灘涂/潮間帶41山東榮城華能灘涂/潮間帶26上海東海大橋海上風電示范項目2163匯總7589我國已建的近海風電示范項目介紹如下：（1） 中海油海上風力發(fā)電站示范項目2007年，中海油在渤海灣，距岸約為46公里處建設了我國第一個海上風力發(fā)電站，通過長約5公里的海底電纜送至海上油田獨立電網，與已有的4臺雙燃料透平機組組成互補系統。通過該項目，為海上風力發(fā)電機組基礎設計，海上風電機組運行維護積累了相關的經驗和數據；對風力發(fā)電機組的海洋環(huán)境適應性，燃料/風力互補電力系統進行了研究。圖 12 中海油海上風力發(fā)電站（2） 上海東海大橋海上風電場東海大橋海上風電項目是中國第一個海上風電項目，項目總投入為30億元，計劃安裝34臺華銳風電科技有限公司制造的3MW風力發(fā)電機組，，可供上海20多萬戶居民使用。至2009年底，東海大橋風電場已安裝風電機組21臺，均已并網發(fā)電。圖 13上海東海大橋海上風電場 風電市場地區(qū)分布圖 14 我國風電機組主要地區(qū)分布截止到2009年底，全國安裝風電機組的?。ㄊ小^(qū)）達到24個（見圖），超過百萬千瓦裝機的省份已達到9個，其中內蒙古、遼寧、河北和吉林四?。▍^(qū)）的裝機已超過200萬kW（見表12）。內蒙古2009年當年新增裝機5545MW，實現150%的大幅度增長。表12 我國超過百萬千瓦裝機的省份列表地區(qū) 2008年累計裝機（MW） 2009新增裝機（MW） 2009年累計裝機（MW） 內蒙古 河 北 遼 寧 吉 林 黑龍江 山 東 甘 肅 548江 蘇 新 疆 2 中國風電生產能力和配套設施 整機制造業(yè)截至2009年底，我國從事風電機組研制的企業(yè)大約有80家，包括外商獨資企業(yè)、中外合資企業(yè)和內資企業(yè)。2009年我國整機制造業(yè)新增風電裝機容量1380萬kW，累計裝機容量2581萬kW。華銳風電、金風科技和東方汽輪機有限公司繼續(xù)保持市場“三甲”的位置。，，%，獨據大半市場。圖35顯示了我國新增市場裝機容量中排名前十位的企業(yè)的市場份額情況。圖 21 2009年中國新增市場份額我國內資企業(yè)近年來發(fā)展勢頭強勁，市場占有率連年大幅增加。2007年，我國內資企業(yè)產品第一次超過外資產品，%；2009年，我國內資企業(yè)市場份額進一步增加，當年新增市場份額的87%，累計市場份額已超過50%。此外，我國已有國產產品出口，開始進入國際市場，初步顯示了產業(yè)實力。圖 22 20042009年我國內資產品在當年新增市場的份額（CWEA）自2005年以后，我國兆瓦級風電機組市場投放量不斷增加，此外，功率在2MW的風電機組裝機數量也在增加。據CWEA統計信息，目前我國處于研發(fā)試制階段的風電機組，單機功率也較為集中的分布在12MW。2009年我國在多兆瓦級（≥2MW）風電機組研制方面也出現新的成果，；華銳風電科技股份有限公司研制的3MW海上風電機組已在東海大橋海上風電場并網發(fā)電；由沈陽工業(yè)大學研制的3MW風電機組也已經成功下線。此外，我國華銳、金風、東汽、海裝、湘電等企業(yè)已開始研制單機功率為5MW的風電機組。我國開始邁進多兆瓦級風電機組研制的門檻。 20082圖 23 20052009年我國各年安裝的風電機組平均功率（CWEA） 零部件制造業(yè)風力發(fā)電機組主要部件一般包括葉片、發(fā)電機、齒輪箱、電控系統和塔筒等，其他還有機艙底座、機艙罩、各種軸承以及金屬結構部件如法蘭盤、主軸等等。與國外不同，中國的風電設備制造業(yè)分工明確，整機制造企業(yè)除生產一兩種部件（主要是葉片）外，其他部件都是由專業(yè)的部件生產企業(yè)提供。目前我國關鍵零部件制造商的數量顯著增加，共有風電葉片制造企業(yè)52家，齒輪箱制造企業(yè)10家，軸承企業(yè)16家，變流器生產企業(yè)12家。參照2008年我國內資整機企業(yè)產能規(guī)劃和實際產量，以及我國各主要零部件企業(yè)產能規(guī)劃和實際市場配套情況，我們繪制了當前我國風電整機企業(yè)和零部件制造企業(yè)產能規(guī)劃和實際市場配套情況示意圖（見下圖38）。圖 24我國風電整機及零部件產能規(guī)劃及實際配套情況示意圖（CWEA）（1） 葉片我國風電葉片制造企業(yè)已有52家，包括為自己生產葉片的整機企業(yè)和獨立的葉片生產企業(yè)。在獨立的葉片生產企業(yè)中，目前市場供應量較多的是中航惠騰風電設備有限公司、中復連眾復合材料集團有限公司和艾爾姆玻璃纖維制品（天津）有限公司，三家企業(yè)合計產能大約為5000套/年。其他一些葉片生產企業(yè)也已具備一定生產能力。外資及合資企業(yè)中，如Vestas、Gamesa、Suzlon、Norex等自己生產葉片。綜合全國情況來看，我國風電葉片生產和供應能力已能夠滿足市場的需求。（2） 齒輪箱國內風電齒輪箱的外資企業(yè)目前有西門子集團旗下的威能極公司和蘇司蘭下屬的漢森風電傳動設備公司，主要供應維斯塔斯、蘇司蘭等外資整機企業(yè)。內資齒輪箱企業(yè)主要是南高齒和重齒，兩家企業(yè)的市場份額占50%以上。大連重工集團生產的齒輪箱主要給旗下的華銳風電科技有限公司做配套。（3） 發(fā)電機為風電機組配套的發(fā)電機制造企業(yè)數量較多，主要有：蘭州電機、永濟電機、上海電機、湘潭電機、大連天元、東風電機、南洋電機、株洲時代、沈陽遠大、佳木斯電機、廣州英格、西安盾安電氣、Winergy等，此外一些整機制造企業(yè)也可以自己生產發(fā)電機，如Suzlon、Gamesa、Vestas、江蘇新譽、北京北重等。按照當前風力發(fā)電機組的技術要求，我國發(fā)電機的生產和供應能力可以滿足市場需求。（4） 變流器我國風力發(fā)電機組變流器的供應仍以進口和采購外資企業(yè)的產品為主，主要供應商有ABB、Converteam、Ingeteam等，國內生產變流器的企業(yè)有北京科諾偉業(yè)、合肥陽光、許繼電氣、清能華福、景新電氣、艾默生網絡能源（外資）等，大都處于小批量生產或試制階段。（5） 軸承風電軸承一般包括偏航軸承、變槳軸承、發(fā)電機軸承、齒輪箱軸承和主軸軸承。其中大規(guī)格的偏航軸承、變槳軸承和主軸軸承國內已經實現批量生產，并具有很強的供應能力，主要企業(yè)有洛陽LYC公司、瓦房店軸承集團、徐州羅特艾德、天馬集團等。在風電領域使用的齒輪箱軸承和發(fā)電機軸承目前全部采用進口產品，制約當前風電設備制造業(yè)快速發(fā)展的瓶頸是齒輪箱內所使用的精密軸承市場供應嚴重不足。由于這些軸承質量要求高，技術難度大，國內只有個別企業(yè)在試生產試運行，還沒有形成批量供應能力。（6） 金屬結構部件包括底座、塔筒、法蘭、輪轂、主軸、齒輪箱箱體、發(fā)電機箱體等。由于這些部件的技術要求和加工難度相對較低，國內已經涌現出許多企業(yè)在配套生產，市場供應不存在明顯問題。 風電技術成本目前我國的風電場建設投資主要由機電設備及安裝、建筑工程、其他費用和基本預備費構成，加上建設期利息，構成風電場工程總投資。下圖是一典型風電場項目的投資構成情況，從圖中可知，風電場工程投資中，機電設備及安裝占了絕大部分，達到了81%。而在這部分中，最主要的投資是風電機組和塔筒的設備費，其占到了總投資的75%。因此風電投資成本的變化主要取決于風電機組的價格。 圖 25 典型風電楊投資成本構成2004年，我國風電場的總投資約在8000元/kW以下，風電機組造價在6000元/kW以下，2005年以后，特別是在2006年可再生能源法出臺后，風電場建設進入快速發(fā)展階段，形成了對風電機組及相關設備市場的巨大需求，受供求關系影響及近年來原材料價格高漲的影響，2006年～2008年間風電機組的造價逐年上升，進入2008年后，我國的內資風電企業(yè)逐步成為市場的主力，國內風電市場的規(guī)?；傲悴考w系的完善帶來的風電機組生產成本的下降，進而引發(fā)風電機組價格的下跌，至2009年底，國內風電機組的造價已在成本降低引發(fā)價格進一步下跌，單位千瓦報價已在5000元左右徘徊。圖 31 2004年～2009年國內典型風電機組造價變化情況3 主要