风力发电机的优缺点

风力发电机的优缺点优点：风力发电装备制造业前景光明中国风电网2008-06-04随着能源与环境的压力增加，清洁可再生的新能源近年受到普遍重视。在各类绿色能源中，风能是前景潜力巨大的可再生能源之一，风力发电技术相对比较成熟，并且最具有大规模商业开发条件、成本相对较低。利用风能发电日益受到关注并展现出广阔的成长空间。中国风能丰富，风力发电装备制造业前景光明，但要科学发展，因应市场，以自主创新增强竞争力。2007年12月26日，金风科技在中小板股市上市，开盘价即高达138元，盘中更是最高达到160元，报收于131元，成为中国上海和深圳两个股市上第一只首日开盘股价即超过百元的股票，堪称史上最牛气的新股，更在一天之内成就了28名亿万富翁，金风科技董事长和总经理的身家均超过了10亿元。金风科技是何方神圣呢？它是中国股市上第一家纯风力发电概念股。公开资料显示，金风科技2006年的市场占有率国内达到33%，全球达到2.8%，可称中国“风电龙头”。风力发电装备制造企业金风科技受到资本市场的热烈追捧，试问风力发电会像前几年太阳能企业上市那样“蔚然成风”吗？迅速发展的风电产业风能是最具商业潜力、最具活力的可再生能源之一，使用清洁，成本较低，取用不尽。风力发电具有装机容量增长空间大，成本下降快，安全、能源永不耗竭等优势。风力发电在为经济增长提供稳定电力供应的同时，可以有效缓解空气污染、水污染和全球变暖问题。在各类新能源开发中，风力发电是技术相对成熟、并具有大规模开发和商业开发条件的发电方式。风力发电可以减少化石燃料发电产生的大量的污染物和碳排放。大规模推广风电可以为节能减排做出积极贡献。在全球能源危机和环境危机日益严重的背景下，风能资源开始受到普遍关注。风力发电规模化发展给风力发电装备制造业提供了广阔的市场空间和前景。从国际国内形势看，风力发电产业的发展速度非常快，风电装备制造业面临着空前大好的发展机遇。全球风力发电产业装机量近10年来以25％的速度飙升。风电已经形成了一个很大的产业，2006年全球新装风电装备价值达到230亿美元，2007年全球新增风电装机容量约1800万千瓦，行业规模的增大和快速发展吸引了更多的企业投入到风电装备制造领域。例如，中国最大的清洁能源生产企业中广核集团将风电列为其第二主业。中国近年的风力发电发展速度远超世界其它风电大国，投资项目从几千万元到几百亿元的都有。截止到2006年底，中国累计建设风电场100个，累计安装风电机组3307台，累计装机容量已经达到260万千瓦，当年新增装机容量为133万千瓦，同比增长166%，2006年风电装机容量就超过前20年的总和。《可再生能源法》、《促进风电发展实施意见》等政策法规的实施和节能减排风暴，助推了中国风电产业的大发展。据国际绿色和平组织和世界风能协会的一份报告显示，中国已位列在全球风电市场未来发展中扮演领军角色的国家之一（其他国家包括美国、加拿大、澳大利亚、英国、法国、日本、意大利、法国、巴西、印度、菲律宾、土耳其和波兰）。2007年，中国风电行业发生了一连串引人注目的事情，例如：河北省张家口市正在打造中国最大风力发电基地。张家口2007年年底在建的风力发电项目已并网发电20万千瓦，到2010年底风力发电装机容量有望突破200万千瓦。中广核、大唐国际、国华能源、河北建投等能源类企业在张家口均有开发项目，投资达数百亿元。重庆市已正式确定上马8个风力发电风场项目，总装机容量45万千瓦，5年内投入使用。中国首个海上风电项目——上海洋山港东海大桥海上风电场——2007年年底揭标，中电国际、中国大唐、中广核、上海绿色能源组成的投标联合体最终中标。洋山港海上风电场预计总装机容量10万千瓦，将于2010年上海世博会开幕前正式并网发电。据了解，上海市还可能建设的大型海上风电场包括奉贤海上风电场、南汇海上风电场和横沙海上风电场。广阔的风电装备市场前景据估计，全球潜在风力发电能力超过70万亿千瓦，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。随着未来常规能源成本持续上升，风电优势更为明显，发展会更快，估计未来多年内风电装机容量年均增速将高达20%。根据全球风能委员会的报告，目前德国、西班牙、美国、印度、丹麦、意大利、英国、荷兰、中国、日本和葡萄牙等国的风电装机容量相对较多。国际绿色和平组织和世界风能协会发布的全球产业蓝皮书认为，到2020年全世界风能装机容量将达到12.6亿千瓦，届时风电电量达3.1万亿千瓦时，风电将占世界电力供应的12%（同时，这种清洁能源将减少约110亿吨的二氧化碳排放）。到2010年和2020年，全球风电装备市场容量将分别达到320亿美元和1200亿美元。如此光明的市场前景，大大激起了装备制造企业的投资热情。中国风能资源丰富，发展风电潜力巨大。据中国气象科学研究院初步探明，中国风能总储量达32.26亿千瓦，居世界第一位。其中可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿千瓦，近海可开发和利用的风能储量有7.5亿千瓦，共计约10亿千瓦，大于中国的水能资源储量。如果陆上风电年上网电量按等效满负荷2000小时计，每年可提供5000亿千瓦时电量，海上风电年上网电量按等效满负荷2500小时计，每年可提供1.8万亿千瓦时电量，合计2.3万亿千瓦时电量。截至2006年，除了西藏、云南、新疆等5个省自治区外，国内其他26个省、自治区、直辖市的风能资源还有32亿千瓦装机容量可供开发。其中，内蒙古可供开发的风能资源占到了26个省、自治区、直辖市的一半，达14.6亿千瓦。中国风能资源储量是印度的30倍，德国的5倍，但中国2006年的电网总装机容量达到6.22亿千瓦，而风力发电的装机容量仅占总装机容量的0.42％，目前中国风电装机仅为印度的1/2.5，德国的1/8。出于改善过于依赖煤炭资源的状况和考虑到环保压力，中国风电有相当大的发展空间。中国风电发展势头迅猛，风电市场的容量日益扩大，距全球最大风电市场也越来越近。中国风电可能在2020年之后超过核电成为中国第三大主力电源，2050年可能超过水电，成为中国第二大主力发电电源。建设海上风电场是目前国际新能源发展的重要方向。预测到2020年，仅欧洲海上风电总装机容量将达到7000万千瓦。中国海上风能的量值是陆上风能的3倍，具有广阔的开发应用前景。中国海上风力发电场建设目前还是空白，但必将由陆上到海上，这也为中国风电创造了一个相当长的景气周期。风电项目的建设成本中，装备成本一般占到60%～70%。预测到2010年，中国累计风电装机容量将达到1500万千瓦，2020年将达到3000万千瓦。中国目前风电建设成本约8000元～9000元/千瓦，而风电厂将有60%～70%的投资在风电装备上，风电装备成本在4800元～6300元/千瓦，显然中国未来每年的风电装备市场是相当可观的。中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会认为，2010年前后，中国将成为世界上最大的风电市场和风能装备制造中心。国际风能理事会认为，中国2009年会成为世界最大风电装备制造国,制造能力将达1000万千瓦，约占世界市场1/2。中国近年新能源政策法规陆续出台，风电产业的政策环境将进一步改善。例如，国家发改委《可再生能源中长期发展规划》称，预计实现2020年可再生能源中长期规划任务，将需总投资约2万亿元。在财政政策上，国家发改委每年均投入大量资金对可再生能源的技术研发和产业化进行支持；在税收政策上，风电企业增值税减半征收，风电机组零配件的进口关税降低；在采用国产装备上，国家发改委强调风电设备国产化率要达到70%以上，不满足设备国产化率要求的风电场不允许建设，进口设备海关要照章纳税。这些政策法规都是中国风电产业发展的利好。目前，风电已经呈现爆发式增长的态势，预计中国风电市场增长速度和规模将超过国家和各地方政府的有关规划。中国风电装备制造业面临的挑战风电快速发展给风电装备制造业带来了巨大的市场机会。但风电建设尤其是风力发电装备制造业的发展还要面对不少难题和风险，要搞风电装备制造，绝对不能盲目行事。丹麦的Vestas是世界风机制造的领导者，占有全球34.2%的市场份额，但其净利润率从2001年开始就持续下降。国外Micon公司曾因几千台齿轮箱出了质量问题，由于人员短缺而未能更换，最后导致公司破产。中国曾进口Nedwind公司50多台机组，在新疆达坂城安装后，因技术问题而至今不能发电。技术挑战和市场政策风险是风电发展中面临的最主要的问题。风电设备行业进入壁垒是比较高的，风力发电机组装备看似简单，实则技术很复杂，风电极为看重机组运行的稳定性。例如，风电机组在野外要可靠运行20年，要经受住各种极端恶劣天气和非常复杂的风力交变载荷，对风电机组的质量要求很高，风电装备制造企业没有丰富的技术和实践积累是不行的。像美国波音公司、西屋公司、中国的直升机研究所和火箭研究院等，在进入风电机组开发后都遇到很大困难，就是对风电的技术难度估计不足。中国从1970年代开始研制大型并网风电机组，到1997年才在国家“乘风计划”的支持下，真正开始从科研走向市场。由于缺乏基础研究积累和人才等原因，中国风电的自主研发能力严重不足，自主的风电设备设计和制造水平比较落后，总体来说还处于跟踪和引进国外先进技术的阶段。“乘风计划”扶持的2个合资公司并未达到预期目的；“863项目”支持的兆瓦级风电机组研制课题，5个承担企业中3个实力最强的先后退出。中国大型风机制造业基本从零起步，目前已掌握了750千瓦及以下容量的风电机组整机和零部件的设计制造技术并实现了批量生产，但这只相当于国际上1990年代中期的水平，中国大部分风电装备制造企业目前还停留在中低端设备的设计与制造水平，国产兆瓦级变速恒频机组正在研制并有部分机组投入运行，兆瓦级叶片、齿轮箱和发电机也相继完成研制并投入小批量生产，但总的来看，整机总体设计和关键零部件设计制造技术仍是制约中国风机制造业发展的最大瓶颈。750千瓦和1.5兆瓦之间的技术是跨越式的。中国风机技术与国际水平相比尚有较大差距，目前正在装配中的主流陆上风机容量为1.5兆瓦，首个海上风电场不久前刚刚完成招标。而国际上风电早已进入1.5兆瓦机组时代，目前国际上主流陆上风机容量已经达到3兆瓦，海上风电场自2002年起就投入运营。风电装备主要包括整机组装、电机、叶片、塔架基座等。电机是中国最具有传统技术积累的部件，叶片这一部件占整机成本的20%以上，供不应求、盈利能力较强。中国目前的风电装备市场大部分份额被国外装备制造企业占有，中国风电制造业还相当依赖国外的技术，尤其是一些核心设备只能依靠进口，实现风电设备的国产化已成当务之急。引进风电技术同样面临较大技术转化的风险。其主要风险来自齿轮箱、风机等关键部件的国产化制造水平，以及引进机型的设计成熟度水平。一些国内企业通过直接引进兆瓦级以上风电机组技术，具备了一定的技术条件参与市场竞争，甚至在没有整机制造基础的情况下强势进入市场，但由于缺乏技术与经验，有的风机试运营并不顺利，稳定性还要观察。而对于从上游零部件制造进入整机制造的企业，技术实力和获得订单的能力也难以预期。风电技术人才也严重紧缺，引进技术快速形成产能后的售后维护问题也相当严峻。由于规模风电开发实行招标制度，导致低价竞争，加大了风电盈利风险。2006年，中国要求第四期风电特许权项目中标联合体必须包含中国风电装备制造企业，且国产化率必须达到70%。同时，以Vestas、Gamesa、GEWind、Suzlon为代表的国际风电巨头，为缩减生产成本，纷纷在华设立总装厂、配件工厂或是研发中心，这也加剧了中国市场的竞争。中国自主风电制造水平薄弱，没有合适的风电机组的测试和认证体系，风电机组配套零部件的研发和产业化水平较低，增加了整机开发的难度，特别是对于变桨变速型风电机组用变桨距系统、低速永磁同步发电机、双馈式发电机、交直交变流器及电控系统等，国内在研发、制造方面处于起步阶段，以致风力发电成本相对偏高。另外，现有风电资源数据不准，给风电装备制造企业也带来很大麻烦。目前国家对5万千瓦以上风电项目实行招标，参标企业为了合理报价，在招标前，一般花几百