2.5.3 我國風電技術研發與進展

我國風電技術的發展是從20世紀80年代由小型風力發電機組開始，并由小及大的，期間以100W至10kW的產品為主。“九五”期間，我國重點對600kW三葉片、失速型、雙速型發電機的風電機組進行了研制，掌握了整體總裝技術和關鏈部件葉片、電控、發電機、齒輪輻等的設計制造技術，并初步掌握了總體設計技術。對變槳距600kW風電機組也研制了樣機。“十五”期間，科技部對750kW的失速性風電機組的技術和產品進行攻關，并取得了成功。目前，600kW和750kW定槳距失速型機組已經成為經市場驗證的、批量生產的主要國產機組。在此基礎上，“十五”期間國家“863”計劃支持了國內數家企業研制兆瓦級風力發電機組和關鍵部件，以追趕世界主流機型先進技術。另外，還采取和國外公司合作設計、在國內采購生產主要部件組裝風電機組的方式，進行1.2MW直驅式變速恒頻風電機組研制項目，第一臺樣機已經于2005年5月投入試運行，國產化率達到25%，第二臺樣機于2006年2月投入試運行，國產化率達到90%。該項目完成后，將形成具有國內自主知識產權的1.2MW直接驅動永磁風力發電機組機型，同時初步形成大型風電機組的自主設計能力以及葉片、電控系統、發電機等關鍵部件的設計和批量生產能力。

我國對兆瓦級變速恒頻風電機組項目的研制，完全立足于自主設計，技術方案采取雙饋發電機、變槳距、變速技術，完成了總體和主要部件設計、縮比模型加工制造及模擬試驗研究、風電機組總裝方案的制訂，其中兆瓦級變速恒頻風電機組多功能縮比模型填補了我國大型風電機組實驗室地面試驗和仿真測試設備的空白。首臺樣機已經于加2005年9月投入試運行。該項目完成后，我國將形成1MW雙饋式變速恒頻風電機組機型和一套風電機組的設計開發方法，從而為全面掌握風電機組的設計技術提供基礎。

在市場的激勵下，2004年以來進入風電制造業的眾多企業還自行通過引進技術或通過自主研發迅速啟動了兆瓦級風電機組的制造。其中一些企業與國外知名風電制造企業成立合資企業或向其購買生產許可證，直接引進國際風電市場主流成熟機型的總裝技術，在早期直接進口主要部件，然后努力消化吸收，逐步實現部件國產化。

總體上看，當前國內眾多整機制造企業引進和研制的各種型號兆瓦級機組（容量為1～2MW，技術形式包括失速型、直驅永磁式和雙饋式），已經于2007年投入批量生產。但是，兆瓦級機組控制系統仍依賴進口。

國內大型風電用發電機的研制生產起始于20世紀90年代初。在國內堅實的電機工業基礎上以及國內風電市場的拉動下，目前數家企業已形成750kW級發電機的批量生產供應能力，并在近兩年內研制出了兆瓦級雙饋型發電機并投入試運行。大型風電機組葉片一度是我國風電國產化的主要瓶頸。“十五”期間，國家支持中航惠騰風電設備有限公司通過參考國外先進技術積極開展自主創新，已掌握了600kW和750kW葉片的設計制造技術，并實現產業化，形成了研制兆瓦級容量葉片的創新能力，并于2005年研制出了1.3MW葉片。該企業也成為國內最主要的葉片供貨商，其產能已達到約1000MW/a。風電機組電控系統是國內風電機組制造業中最薄弱的環節，過去數年中我國研發生產電控設備的單位經刻苦攻關，如今600kW、750kW風電機組的電控系統技術已經成熟，可批量生產。

針對兆瓦級變速恒頻風電機組，中國科學院電工研究所、北京科諾偉業公司等單位正在加緊研發，預計1～2年內可實現批量生產。地球上的風能資源非常豐富，開發潛力巨大，全球已有不少于70個國家在利用風能，風力發電是風能的主要利用形式。近年來，全球范圍內風電裝機容量持續較快增長。

到2009年底，全球風電累計裝機總量已超過15000萬kW，中國風電累計裝機總量突破2500萬kW，約占全球風電的1/6。中國風電裝機容量增長迅猛，年度新增裝機容量增長率連續6年超過100%，成為風電產業增長速度最快的國家。

近年來，風電大開發有力帶動了相關設備市場的蓬勃發展。在國家政策支持和能源供應緊張的背景下，中國風電設備制造業迅速崛起，已經成為全球風電投資最為活躍的場所。國際風電設備巨頭競相進軍中國市場，Gamesa、Vestas等國外風電設備企業紛紛在中國設廠或與我國本土企業合作。

經過多年的技術積累，中國風電設備制造業逐步發展壯大，產業鏈日趨完善。風電機組自主化研發取得豐碩成果，關鍵零部件市場迅速擴張。本土風電設備制造商中，除市場份額較大的金風、華銳、湘電外，還有不少企業發展勢頭較快，如天威保變、華儀電氣、銀星能源等。內資和合資企業在2004年前后還只占據不到1/3的中國風機市場，到2009年，這一市場份額已超過了6成。

中國對風電的政策支持由來已久，政策支持的對象由過去的注重發電轉向了注重扶持國內風電設備制造。隨著國產風電設備自主制造能力不斷加強，2010年國家取消了國產化率政策，提升準入門檻，加快風電設備制造業結構優化和產業升級，進一步規范風電設備產業的有序發展。

中國正逢風電發展的大好時機，遍地開花的風電場建設意味著龐大的設備需求。除了風電整機需求不斷增長之外，葉片、齒輪箱、大型軸承、電控等風電設備零部件的供給能力仍不能完全滿足需求，市場增長潛力巨大。因此，中國風電設備制造業發展前景樂觀。