【正文】 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)背景材料匯總作者：日期：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)背景材料1 中國風(fēng)電市場開發(fā) 陸上風(fēng)電現(xiàn)狀 我國風(fēng)電資源開發(fā)較早，但由于建設(shè)成本高，且缺乏政策支持和政府推動，在很長一段時(shí)期內(nèi)發(fā)展緩慢，到2002年底，全國風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘績H為46萬千瓦。2003年以來，國家采取了多項(xiàng)促進(jìn)風(fēng)電發(fā)展的政策和措施，特別是以特許權(quán)招標(biāo)的方式推動了風(fēng)電的規(guī)模化發(fā)展，使風(fēng)電建設(shè)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(shí)施，進(jìn)一步促進(jìn)了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。2006～2009年，我國風(fēng)電裝機(jī)累計(jì)增長率連續(xù)四年超過100%。2009年我國新增裝機(jī)容量約1222萬kW，躍居世界第一位；累計(jì)安裝風(fēng)容量約2412萬千瓦，比上年增長100％，中國已成為全球風(fēng)電發(fā)展最快、最具潛力的風(fēng)電市場之一。圖 11 我國歷年風(fēng)電增長趨勢圖（來源：中國風(fēng)能協(xié)會, 2009） 海上風(fēng)電現(xiàn)狀目前，我國海上風(fēng)電開發(fā)仍處于起步階段，已建設(shè)的海上風(fēng)電主要在灘涂和潮間帶，風(fēng)電場開發(fā)主要采用圍堰方案，近海風(fēng)電場的建設(shè)只開展了一些示范性的工作。比較重要的海上風(fēng)電項(xiàng)目見表11。表11我國海上風(fēng)電的重點(diǎn)項(xiàng)目列表地區(qū)場址開發(fā)商項(xiàng)目類型安裝臺數(shù)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?jiān)礊┩?潮間帶12江蘇如東龍?jiān)礊┩?潮間帶23江蘇如東龍?jiān)礊┩?潮間帶23江蘇灌云燕尾港中能聯(lián)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(fēng)電示范項(xiàng)目2163匯總7589我國已建的近海風(fēng)電示范項(xiàng)目介紹如下：（1） 中海油海上風(fēng)力發(fā)電站示范項(xiàng)目2007年，中海油在渤海灣，距岸約為46公里處建設(shè)了我國第一個(gè)海上風(fēng)力發(fā)電站，通過長約5公里的海底電纜送至海上油田獨(dú)立電網(wǎng)，與已有的4臺雙燃料透平機(jī)組組成互補(bǔ)系統(tǒng)。通過該項(xiàng)目，為海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，海上風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行維護(hù)積累了相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)；對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的海洋環(huán)境適應(yīng)性，燃料/風(fēng)力互補(bǔ)電力系統(tǒng)進(jìn)行了研究。圖 12 中海油海上風(fēng)力發(fā)電站（2） 上海東海大橋海上風(fēng)電場東海大橋海上風(fēng)電項(xiàng)目是中國第一個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目，項(xiàng)目總投入為30億元，計(jì)劃安裝34臺華銳風(fēng)電科技有限公司制造的3MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，，可供上海20多萬戶居民使用。至2009年底，東海大橋風(fēng)電場已安裝風(fēng)電機(jī)組21臺，均已并網(wǎng)發(fā)電。圖 13上海東海大橋海上風(fēng)電場 風(fēng)電市場地區(qū)分布圖 14 我國風(fēng)電機(jī)組主要地區(qū)分布截止到2009年底，全國安裝風(fēng)電機(jī)組的?。ㄊ小^(qū)）達(dá)到24個(gè)（見圖），超過百萬千瓦裝機(jī)的省份已達(dá)到9個(gè)，其中內(nèi)蒙古、遼寧、河北和吉林四省（區(qū)）的裝機(jī)已超過200萬kW（見表12）。內(nèi)蒙古2009年當(dāng)年新增裝機(jī)5545MW，實(shí)現(xiàn)150%的大幅度增長。表12 我國超過百萬千瓦裝機(jī)的省份列表地區(qū) 2008年累計(jì)裝機(jī)（MW） 2009新增裝機(jī)（MW） 2009年累計(jì)裝機(jī)（MW） 內(nèi)蒙古 河 北 遼 寧 吉 林 黑龍江 山 東 甘 肅 548江 蘇 新 疆 2 中國風(fēng)電生產(chǎn)能力和配套設(shè)施 整機(jī)制造業(yè)截至2009年底，我國從事風(fēng)電機(jī)組研制的企業(yè)大約有80家，包括外商獨(dú)資企業(yè)、中外合資企業(yè)和內(nèi)資企業(yè)。2009年我國整機(jī)制造業(yè)新增風(fēng)電裝機(jī)容量1380萬kW，累計(jì)裝機(jī)容量2581萬kW。華銳風(fēng)電、金風(fēng)科技和東方汽輪機(jī)有限公司繼續(xù)保持市場“三甲”的位置。，，%，獨(dú)據(jù)大半市場。圖35顯示了我國新增市場裝機(jī)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(nèi)資企業(yè)近年來發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，市場占有率連年大幅增加。2007年，我國內(nèi)資企業(yè)產(chǎn)品第一次超過外資產(chǎn)品，%；2009年，我國內(nèi)資企業(yè)市場份額進(jìn)一步增加，當(dāng)年新增市場份額的87%，累計(jì)市場份額已超過50%。此外，我國已有國產(chǎn)產(chǎn)品出口，開始進(jìn)入國際市場，初步顯示了產(chǎn)業(yè)實(shí)力。圖 22 20042009年我國內(nèi)資產(chǎn)品在當(dāng)年新增市場的份額（CWEA）自2005年以后，我國兆瓦級風(fēng)電機(jī)組市場投放量不斷增加，此外，功率在2MW的風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)數(shù)量也在增加。據(jù)CWEA統(tǒng)計(jì)信息，目前我國處于研發(fā)試制階段的風(fēng)電機(jī)組，單機(jī)功率也較為集中的分布在12MW。2009年我國在多兆瓦級（≥2MW）風(fēng)電機(jī)組研制方面也出現(xiàn)新的成果，；華銳風(fēng)電科技股份有限公司研制的3MW海上風(fēng)電機(jī)組已在東海大橋海上風(fēng)電場并網(wǎng)發(fā)電；由沈陽工業(yè)大學(xué)研制的3MW風(fēng)電機(jī)組也已經(jīng)成功下線。此外，我國華銳、金風(fēng)、東汽、海裝、湘電等企業(yè)已開始研制單機(jī)功率為5MW的風(fēng)電機(jī)組。我國開始邁進(jìn)多兆瓦級風(fēng)電機(jī)組研制的門檻。 20082圖 23 20052009年我國各年安裝的風(fēng)電機(jī)組平均功率（CWEA） 零部件制造業(yè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要部件一般包括葉片、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、電控系統(tǒng)和塔筒等，其他還有機(jī)艙底座、機(jī)艙罩、各種軸承以及金屬結(jié)構(gòu)部件如法蘭盤、主軸等等。與國外不同，中國的風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)分工明確，整機(jī)制造企業(yè)除生產(chǎn)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(chǎn)企業(yè)提供。目前我國關(guān)鍵零部件制造商的數(shù)量顯著增加，共有風(fēng)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(chǎn)企業(yè)12家。參照2008年我國內(nèi)資整機(jī)企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃和實(shí)際產(chǎn)量，以及我國各主要零部件企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃和實(shí)際市場配套情況，我們繪制了當(dāng)前我國風(fēng)電整機(jī)企業(yè)和零部件制造企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃和實(shí)際市場配套情況示意圖（見下圖38）。圖 24我國風(fēng)電整機(jī)及零部件產(chǎn)能規(guī)劃及實(shí)際配套情況示意圖（CWEA）（1） 葉片我國風(fēng)電葉片制造企業(yè)已有52家，包括為自己生產(chǎn)葉片的整機(jī)企業(yè)和獨(dú)立的葉片生產(chǎn)企業(yè)。在獨(dú)立的葉片生產(chǎn)企業(yè)中，目前市場供應(yīng)量較多的是中航惠騰風(fēng)電設(shè)備有限公司、中復(fù)連眾復(fù)合材料集團(tuán)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(jì)產(chǎn)能大約為5000套/年。其他一些葉片生產(chǎn)企業(yè)也已具備一定生產(chǎn)能力。外資及合資企業(yè)中，如Vestas、Gamesa、Suzlon、Norex等自己生產(chǎn)葉片。綜合全國情況來看，我國風(fēng)電葉片生產(chǎn)和供應(yīng)能力已能夠滿足市場的需求。（2） 齒輪箱國內(nèi)風(fēng)電齒輪箱的外資企業(yè)目前有西門子集團(tuán)旗下的威能極公司和蘇司蘭下屬的漢森風(fēng)電傳動設(shè)備公司，主要供應(yīng)維斯塔斯、蘇司蘭等外資整機(jī)企業(yè)。內(nèi)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(tuán)生產(chǎn)的齒輪箱主要給旗下的華銳風(fēng)電科技有限公司做配套。（3） 發(fā)電機(jī)為風(fēng)電機(jī)組配套的發(fā)電機(jī)制造企業(yè)數(shù)量較多，主要有：蘭州電機(jī)、永濟(jì)電機(jī)、上海電機(jī)、湘潭電機(jī)、大連天元、東風(fēng)電機(jī)、南洋電機(jī)、株洲時(shí)代、沈陽遠(yuǎn)大、佳木斯電機(jī)、廣州英格、西安盾安電氣、Winergy等，此外一些整機(jī)制造企業(yè)也可以自己生產(chǎn)發(fā)電機(jī)，如Suzlon、Gamesa、Vestas、江蘇新譽(yù)、北京北重等。按照當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的技術(shù)要求，我國發(fā)電機(jī)的生產(chǎn)和供應(yīng)能力可以滿足市場需求。（4） 變流器我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器的供應(yīng)仍以進(jìn)口和采購?fù)赓Y企業(yè)的產(chǎn)品為主，主要供應(yīng)商有ABB、Converteam、Ingeteam等，國內(nèi)生產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)能源（外資）等，大都處于小批量生產(chǎn)或試制階段。（5） 軸承風(fēng)電軸承一般包括偏航軸承、變槳軸承、發(fā)電機(jī)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(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，并具有很強(qiáng)的供應(yīng)能力，主要企業(yè)有洛陽LYC公司、瓦房店軸承集團(tuán)、徐州羅特艾德、天馬集團(tuán)等。在風(fēng)電領(lǐng)域使用的齒輪箱軸承和發(fā)電機(jī)軸承目前全部采用進(jìn)口產(chǎn)品，制約當(dāng)前風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)快速發(fā)展的瓶頸是齒輪箱內(nèi)所使用的精密軸承市場供應(yīng)嚴(yán)重不足。由于這些軸承質(zhì)量要求高，技術(shù)難度大，國內(nèi)只有個(gè)別企業(yè)在試生產(chǎn)試運(yùn)行，還沒有形成批量供應(yīng)能力。（6） 金屬結(jié)構(gòu)部件包括底座、塔筒、法蘭、輪轂、主軸、齒輪箱箱體、發(fā)電機(jī)箱體等。由于這些部件的技術(shù)要求和加工難度相對較低，國內(nèi)已經(jīng)涌現(xiàn)出許多企業(yè)在配套生產(chǎn)，市場供應(yīng)不存在明顯問題。 風(fēng)電技術(shù)成本目前我國的風(fēng)電場建設(shè)投資主要由機(jī)電設(shè)備及安裝、建筑工程、其他費(fèi)用和基本預(yù)備費(fèi)構(gòu)成，加上建設(shè)期利息，構(gòu)成風(fēng)電場工程總投資。下圖是一典型風(fēng)電場項(xiàng)目的投資構(gòu)成情況，從圖中可知，風(fēng)電場工程投資中，機(jī)電設(shè)備及安裝占了絕大部分，達(dá)到了81%。而在這部分中，最主要的投資是風(fēng)電機(jī)組和塔筒的設(shè)備費(fèi)，其占到了總投資的75%。因此風(fēng)電投資成本的變化主要取決于風(fēng)電機(jī)組的價(jià)格。 圖 25 典型風(fēng)電楊投資成本構(gòu)成2004年，我國風(fēng)電場的總投資約在8000元/kW以下，風(fēng)電機(jī)組造價(jià)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(fēng)電場建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，形成了對風(fēng)電機(jī)組及相關(guān)設(shè)備市場的巨大需求，受供求關(guān)系影響及近年來原材料價(jià)格高漲的影響，2006年～2008年間風(fēng)電機(jī)組的造價(jià)逐年上升，進(jìn)入2008年后，我國的內(nèi)資風(fēng)電企業(yè)逐步成為市場的主力，國內(nèi)風(fēng)電市場的規(guī)?；傲悴考?yīng)體系的完善帶來的風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)成本的下降，進(jìn)而引發(fā)風(fēng)電機(jī)組價(jià)格的下跌，至2009年底，國內(nèi)風(fēng)電機(jī)組的造價(jià)已在成本降低引發(fā)價(jià)格進(jìn)一步下跌，單位千瓦報(bào)價(jià)已在5000元左右徘徊。圖 31 2004年～2009年國內(nèi)典型風(fēng)電機(jī)組造價(jià)變化情況3 主要