“我們目前已經(jīng)形成完備的風電設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)體系，風機整機廠家30家左右。2014年全球設(shè)備制造企業(yè)裝機前10名中，我國有4家企業(yè)。到2014年底，風電累計出口937臺，總?cè)萘?76萬千瓦。出口國家擴大到美國、澳大利亞等28個國家和地區(qū)。”在近日國資委《能源》雜志舉辦的“能源中國行——風電裝備制造行”活動中，國家可再生能源中心王紅芳向記者介紹道。

對于風電業(yè)內(nèi)的發(fā)展，近幾年已完成重大蛻變和創(chuàng)新。龍源電力原總工程師楊校生向記者表示，技術(shù)方面，設(shè)備捕風能力提高了一倍，氣動效率提高了20%以上，風能轉(zhuǎn)換能力提高30%以上。完善了低電壓穿越系統(tǒng)、變流和控制技術(shù)，電能質(zhì)量大幅提高。設(shè)備質(zhì)量也大大提高，可利用率都在95%以上。大機組研發(fā)取得重要進展，多種型號的5兆瓦、6兆瓦機組投入裝機試驗。智能化、信息化、大數(shù)據(jù)、云計算的理念迅速被引入到機組設(shè)計制造、風電開發(fā)建設(shè)和運營管理的各個環(huán)節(jié)，現(xiàn)代化程度大大提高。

海上風電有望迎來大發(fā)展

日前，中國廣東核電集團如東150兆瓦海上風電場正式動工，標志著全國首座近海風電場啟動建設(shè)，預計2016年12月建成投產(chǎn)，年上網(wǎng)電量超過4億千瓦時。

據(jù)了解，該風電場是目前我國第一個滿足“雙十”條件，即水深-10米以上、距岸10公里以上的海上風電項目，風機基礎(chǔ)采用大直徑管樁基礎(chǔ)，為我國樁徑最大、壁厚最大、樁長最長的鋼管樁基礎(chǔ)。由于長度更長、重量更大，其制造技術(shù)難度也更大。

作為“東道主”，江蘇海力風電設(shè)備科技有限公司也成為了這座風場的設(shè)備配套單位，負責提供海上風機的基礎(chǔ)樁、塔筒等部件。據(jù)介紹，江蘇海力是目前國內(nèi)唯一一家擁有海上風機基礎(chǔ)承載平臺自主知識產(chǎn)權(quán)的國家高新技術(shù)企業(yè)。

“以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)不可能支撐經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，未來新能源中的風能、太陽能燈清潔能源將成為主要發(fā)展方向，尤其是海上風電有望迎來大發(fā)展。”龍源電力原總工程師楊校生向《中國電力報》記者表示。

按照規(guī)劃，到2020年，我國非化石能源將占一次能源消費的15%，風電裝機達到2.5億千瓦，相當于今后每年新增風電裝機2000萬千瓦，未來風電市場發(fā)展空間巨大。

經(jīng)過了2014年的初露鋒芒，2015年被認為是風電行業(yè)有望全面回暖的一年，不僅是陸上風電，海上風電也將迎來大發(fā)展的良機。之前，國家能源局印發(fā)《全國海上風電開發(fā)建設(shè)方案（2014-2016）》，列入項目共44個，總?cè)萘?053萬千瓦。

這對于湘電風能來說，無疑是最大的利好。2009年，湘電斥資1000萬歐元，全資收購歐洲達爾文公司及其擁有的5兆瓦直驅(qū)式海上風機和相關(guān)專利技術(shù)，代表了世界風電技術(shù)發(fā)展方向。達爾文公司的加入，使得湘電風能的全球化戰(zhàn)略加速推進。依托達爾文公司，湘電風能在荷蘭率先建立了風電生產(chǎn)制造基地，并以此為原點向全球范圍內(nèi)輻射。

“公司5兆瓦海上風機的樣機已經(jīng)在荷蘭風場、穩(wěn)定運行了三年多時間，下半年將為福建海上風電項目提供10臺5兆瓦風機，這份訂單也是亞洲首份5兆瓦海上風機的商業(yè)合同。”湘電風能副總經(jīng)理龍辛說。

“公司每年將收入的3~7%的用于研發(fā)。‘十三五’期間，公司將著力大功率風機、海洋風機以及低風速地區(qū)風機技術(shù)的研發(fā)。”三一重能研究院副院長李東告訴記者。

風電核心技術(shù)不斷出新

今年4月，國家能源局發(fā)布《高海拔風力發(fā)電機組技術(shù)導則》。據(jù)了解，此前，株洲所作為唯一整機制造商參與了此標準的編寫。

原來，株洲所的高海拔機組在行業(yè)內(nèi)有口皆碑。云南、甘肅等地的運行三年的結(jié)果顯示，株洲所的高海拔機組單位發(fā)電效率較同類機組始終領(lǐng)先。因為產(chǎn)品的優(yōu)良表現(xiàn)而獲得行業(yè)關(guān)注，據(jù)了解，目前熱門的低風速風電機組也是株洲所的拳頭產(chǎn)品，其WT2000-D110機組是國內(nèi)首家獲得鑒衡認證的2MW110型低風速機組，該機型已經(jīng)獲得華電、華潤等多家開發(fā)商的青睞。同樣，株洲所也參與了《低風速風力發(fā)電機組選型手冊》標準的編寫。

“面對風電制造領(lǐng)域的激烈競爭，南車一直堅持差異化發(fā)展，從高原風機到低風速風機，從抗臺風風機再到抗冰凍風機，如今南車的風電機組大家庭還在不斷添加新成員。”南車新產(chǎn)業(yè)事業(yè)部總經(jīng)理陳明軍表示。

如果把風力發(fā)電機比作人體，變流器技術(shù)堪比其“心臟”，擁有了該技術(shù)，就等于掌握了風機的命門，而中國中車旗下的株洲所就是這樣一家掌握風力發(fā)電機制造核心技術(shù)的企業(yè)。

早在2006年，株洲所依托在軌道交通傳統(tǒng)優(yōu)勢領(lǐng)域形成的“機芯”核心技術(shù)，跨界涉足風力發(fā)電裝備制造領(lǐng)域，不僅自身做強做大，更體現(xiàn)了承擔央企責任的歷史情懷。

“風電制造業(yè)是所有制造業(yè)中風險最高的行業(yè)，任何一個大型零部件，比如說發(fā)電機、齒輪箱、主軸承、葉片等出現(xiàn)設(shè)計缺陷問題，對一家風電制造企業(yè)都將是災難性的。”龍辛坦言。

依托強大的研發(fā)力量，海力還參與研制了一種新型防腐材料——石墨烯。據(jù)介紹，該產(chǎn)品可以大幅降低生產(chǎn)成本，防腐能力比普通產(chǎn)品提高四倍，而價格降低60%～70%，已成為國內(nèi)替代進口的重要選擇。今年年初，公司參與研發(fā)的以石墨烯為主體的烯鋅型風電設(shè)備防護涂料樣機完成交付并下線運行，該技術(shù)填補了我國將石墨烯用于風電防護涂料的空白。下一步，工業(yè)和信息化部還將在全國范圍內(nèi)推廣應用這種新型材料。

目前海力在我國風電塔筒市場的占有率達到20%，單樁、導管架的市場占有率超過80%，今年預計實現(xiàn)銷售收入15億元。

從全產(chǎn)業(yè)鏈角度布局發(fā)展

日前發(fā)布的《中國制造2025》明確提出，智能制造是未來中國制造業(yè)發(fā)展的重要方向。為提升核心競爭力，株洲所也從全產(chǎn)業(yè)鏈角度布局發(fā)展，加快了向服務(wù)型制造的轉(zhuǎn)型，傾力發(fā)展風機運維市場。

“憑借從整機到葉片、齒輪箱再到發(fā)電機等的完整產(chǎn)業(yè)鏈，公司將全面布局技術(shù)路線，重點發(fā)展運維市場。”株洲所風電事業(yè)部總經(jīng)理梁裕國告訴記者。

事實上，株洲所此前已經(jīng)在風電機組的服務(wù)領(lǐng)域有所積累。2013年獲得國內(nèi)風電行業(yè)首張“五星級”服務(wù)認證證書，南車風電售后服務(wù)中心被中華全國總工會授予“工人先鋒號”光榮稱號。此外，株洲所還參與編制了國家標準《風力發(fā)電場運行維護人員職業(yè)危害預防控制指南》，預計今年年底發(fā)布，該標準對于規(guī)范風電場作業(yè)人員行為，保護風電場維護人員健康和防范相關(guān)風險具有指導作用。

根據(jù)“十三五”規(guī)劃，株洲所瞄準國內(nèi)風電領(lǐng)域的標桿企業(yè)，加快服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型，成為風電服務(wù)整體解決方案供應商。“多年來，株洲所一直是變流技術(shù)國家工程研究中心的依托單位，并擁有國內(nèi)領(lǐng)先的變流技術(shù)，我們憑借既有的成熟技術(shù)，已經(jīng)在風電變流器領(lǐng)域取得了較大的成效，這將為發(fā)展風電運維市場提供重要的技術(shù)支撐。”梁裕國坦言。

在我國加快發(fā)展清潔能源的大勢下，三一重能正在全力推進綠色轉(zhuǎn)型，力爭成為風能總體解決方案的服務(wù)商，能源及能源裝備也被確定為公司的頭號戰(zhàn)略。

在謝志霞看來，與其他同類企業(yè)相比，三一重能的全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢得天獨厚，尤其是協(xié)同研發(fā)優(yōu)勢明顯。通常來講，輕資產(chǎn)的組裝型企業(yè)不敢進行巨額研發(fā)投入，只能從事簡單的組裝業(yè)務(wù)。而三一重能的研發(fā)創(chuàng)新能力更強。此外，服務(wù)優(yōu)勢，質(zhì)量管控能力以及提供整體解決方案的能力也是三一重能有別于其他風機企業(yè)的獨特競爭優(yōu)勢。

據(jù)介紹，公司制定了“五小龍”出海的戰(zhàn)術(shù)，除了風電設(shè)備出口之外，還將涉足大型項目投資和資本運作等領(lǐng)域。“通過設(shè)備制造、運營維護、資本運作以及提供服務(wù)，公司將實現(xiàn)全面系統(tǒng)地走出去。”

風電智能化是重要發(fā)展趨勢

在安徽龍源電力風電有限公司某風電場，記者真切感受到了智慧風場帶來的顛覆性變化。

遠景能源科技有限公司負責風場維護的技術(shù)經(jīng)理顧杰夫告訴記者，這個風電場2011年建成投運，共安裝了165臺1.5MW風力發(fā)電機，截至目前已經(jīng)安全運行了四年多時間，共計1605天（截至5月30日）。2014年，該風場正式引入遠景能源的智慧風場管理平臺，到目前為止運行效果良好。

“遠景能源利用2～3年時間研發(fā)智慧風場解決方案，該方案通過格林威治平臺，運用大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)，最終實現(xiàn)了遠程風機的后臺監(jiān)控和全生命周期管理。”顧杰夫說。從某種程度上說，這種全生命周期管理的理念與精益管理有異曲同工之妙，我國風電場管理有望步入“精益時代”。

“智慧風場旨在實現(xiàn)全生命周期管理，確保風機運行狀態(tài)最優(yōu)化。”龍源電力原總工程師楊校生表示，無論前期的測風、選址還是后期的運行維護，智慧風場解決方案都具有指導意義，將通過提供個性化解決方案，提升風場運行效率。

中國風能協(xié)會名譽理事長施鵬飛表示，未來風電機組的智能化將是重要發(fā)展趨勢，而風機的智能化發(fā)展必須在傳統(tǒng)制造工藝過關(guān)的基礎(chǔ)上，充分融合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新。剛剛頒布的《中國制造2025》提出，要重點發(fā)展智能制造。而三一重能也是國內(nèi)踐行工業(yè)4.0的先行者之一。

“上海臨港產(chǎn)業(yè)園的自動化程度很高，取代勞動力的工業(yè)機器人大量應用。”李東坦言，在國內(nèi)人工成本不斷上升的背景下，我們專門作了一項測算，如果使用工業(yè)機器人代替人工，在三至五年時間內(nèi)即可收回成本。

記者了解到，三一重能擁有北京和長沙兩座研究院。李東所在的長沙研究院，主要致力于風電前沿技術(shù)的研發(fā)，而北京研究院則專注于既有技術(shù)的再創(chuàng)新。截至目前，三一重能已獲得授權(quán)專利236件，發(fā)明授權(quán)123件，是擁有專利最多的風電企業(yè)之一。

談及未來智慧風場解決方案的升級方向，中國農(nóng)機工業(yè)協(xié)會風能設(shè)備分會秘書長祁和生指出，除了實現(xiàn)更加精細化的管理，依托大數(shù)據(jù)的積累實現(xiàn)協(xié)同控制尤為重要?？梢灶A見，應用智慧風場解決方案，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)云計算等新一代信息技術(shù)，未來的風電場實現(xiàn)無人值守將不再是遙遠的夢。

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