风能产业链

第6例　风能产业链

一、风能产业发展现状

近年来，在国家政策的大力扶持下，风电设备制造业进入了黄金期，制造技术和生产能力快速发展，获得了技术和生产经验的积累，尤其是在国内的能源供需矛盾问题越来越严重和电力需求上升的情况下，风电产业得到迅速发展。风电价值链、企业链、供需链和空间链这四个维度在相互对接的均衡过程中形成了产业链。这种“接机制”像一只“无形之手”调控着风电产业链的形成。风电产业链涉及从空气动力学、结构动力学、气象、环境、材料、工艺制造、电气控制、电子工程等方方面面。

目前，风电产业发展存在以下问题：一是零部件制造不平衡。国内的风机原来以低单机容量风机为主，相关零部件制造技术的突破相对比较容易。随着单机容量的提高，作为风机核心部件的轴承、齿轮箱和控制系统等因为具有相对高的技术壁垒，国内市场的供应仍然存在瓶颈。二是整机制造产能过剩。2007年全国风电整机制造企业有30多家，在风电龙头金风科技上市后的一年多时间里，有40多家企业进入风机整机制造领域。盲目跟风导致了风电产业的产能过剩。我国风电整机行业前10名的企业已占整个市场份额的90%左右，剩余的约60家企业瓜分余下10%左右的市场份额。三是技术有缺失、产品质量存隐患。我国多数企业的整机制造技术是从国外引进的，引进的技术与国内风电场的气候环境能否适应，并未经科学论证。加之由于前几年风电设备供不应求，一些整机未经试运行就直接批量生产，这些设备并网发电后，势必存在质量和安全隐患。

此外，风电机组安装后的架线并网常常滞后，延迟了风电机组投入使用时间，对电力输出造成损失。在风电场运营环节，由于税收及财政补贴政策不持续、风电上网配套落后及风电场开发无序，许多风电场处于微利或亏损状态。

二、风能产业发展趋势

风力发电是一种主要的风能利用形式，中国风力发电已经开展了多年，随着中国能源环境的变化和风力发电产业的成熟，未来几年中国风力发电将呈现新的趋势。

（一）风力发电成本将大幅降低

风力发电相对于太阳能、生物质等可再生能源技术更为成熟、成本更低、对环境破坏更小。在过去20多年里，风力发电技术不断取得突破，规模经济性日益明显。根据美国国家可再生能源实验室NREL的统计，从1980年至2005年期间，风力发电成本下降超过90%，下降速度快于其他几种可再生能源形式。根据丹麦RIS国家研究实验室对安装在丹麦的风力发电机组所进行的评估，从1981～2002年间，风力发电成本由15.8欧分/kWh下降到4.04欧分/kWh，预计2010年度电成本下降至3欧分/kWh，2020年降低至2.34欧分/kWh。随着风力发电技术的改进，风力发电机组将日渐便宜和高效。增大风力发电机组的单机容量将减少基础设施的投入费用，而且同样的装机容量需要更少数目的机组，这也将节约成本。随着融资成本的降低和开发商的经验丰富，项目开发的成本也相应得到降低。风力发电机组可靠性的改进也将减少了运行维护的平均成本。

（二）海上风力发电悄然兴起并将成为重要能源形式

海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域，使得近海风力发电技术成为近来研究和应用的热点。多兆瓦级风力发电机组在近海风力发电场的商业化运行是国内外风能利用的新趋势。国际上，风能发电集中在丹麦、瑞典、荷兰和英国。目前最大的海上风力发电场是位于丹麦南海岸的Nysted风力发电场，容量为165.6MW，由72台Bonus2.3MW海上风力发电机组组成，于2003年12月开始发电。随着风力发电的发展，陆地上的风机总数已经趋于饱和，海上风力发电场将成为未来发展的重点。海上发电是近年来国际风力发电产业发展的新领域，是“方向中的方向”。中国海上风能资源储量远大于陆地风能，储量10m高度可利用的风能资源超过7亿KW，而且距离电力负荷中心很近。目前上海已开始海上风力发电项目的建设，上海的风力发电总装机容量达到200—300MW。为达到这一目标，中国第一座长距离跨海大桥东海大桥两侧将建成中国内地首个海上风力发电场。

（三）风力发电机组不断向大型化发展

随着现代风力发电技术发展的日趋成熟，风力发电机组正不断向大型化发展。目前，欧洲已批量安装3600KW风力发电机组，美国已研制成功7000KW风力发电机组，而英国正在研制巨型风力发电机组。目前风力发电机组的规模一直在不断增大，国际上主流的风力发电机组已达到2-3MW，MW级风机已经成为商业化机组的主流。大体上大型风力发电机组有两种发展模式。陆地风力发电，其方向是低风速发电技术，主要机型是2—5MW的大型风力发电机组，这种模式关键是向电网输电。近海风力发电，主要用于比较浅的近海海域，安装5MW以上的大型风力发电机，布置大规模的风力发电场，这种模式的主要制约因素是风力发电场的规划和建设成本，但是近海风力发电的优势是明显的，即不占用土地，海上风力资源较好。

三、风能产业链构建

在可再生资源中，风力发电是公认的最接近商业化的可再生能源技术。风力发电产业链是所有新能源产业链中最完备的，主要包括：风机零部件制造、风机整机制造、发电运营和电力消费等发展重点。

风电产业链的核心是风力发电系统。风力发电系统主要包括以下三个部分：风力发电机组（包括风力发电机、机舱、塔架、控制器等）、辅助设备（即通用的电力和控制设备，包括输变电设备和及线路，通讯控制系统等）和其他配套设备。其中设备制造在整条产业链中最为重要。风机占风电项目总成本的一半以上，其中中型陆上风电项目，风机成本高达76%。

（一）产业链的上游主要分为两个方面，首先是材料生产和研发：玻璃纤维、碳纤维、半导体材料、特种钢材、磁性材料等，其次是零部件制造：齿轮箱、电机、叶片、电控系统、变压器、轴承、电力电子元器件等。

（二）产业链的中游是风机整机和输变电等辅助设别的制造。不同于上游零部件供应紧张，目前风电整机厂商一般较为宽松，加上技术的因素，生产比较集中。在国内风电产业零部件供不应求的商机驱使下，目前，国内已有风机整机厂商进军零部件开发。

（三）风电发电产业链下游主要是一些大型发电集团，包括大唐发电、国投电力、国电电力等。