2.5.3 我国风电技术研发与进展

我国风电技术的发展是从20世纪80年代由小型风力发电机组开始，并由小及大的，期间以100W至10kW的产品为主。“九五”期间，我国重点对600kW三叶片、失速型、双速型发电机的风电机组进行了研制，掌握了整体总装技术和关链部件叶片、电控、发电机、齿轮辐等的设计制造技术，并初步掌握了总体设计技术。对变桨距600kW风电机组也研制了样机。“十五”期间，科技部对750kW的失速性风电机组的技术和产品进行攻关，并取得了成功。目前，600kW和750kW定桨距失速型机组已经成为经市场验证的、批量生产的主要国产机组。在此基础上，“十五”期间国家“863”计划支持了国内数家企业研制兆瓦级风力发电机组和关键部件，以追赶世界主流机型先进技术。另外，还采取和国外公司合作设计、在国内采购生产主要部件组装风电机组的方式，进行1.2MW直驱式变速恒频风电机组研制项目，第一台样机已经于2005年5月投入试运行，国产化率达到25%，第二台样机于2006年2月投入试运行，国产化率达到90%。该项目完成后，将形成具有国内自主知识产权的1.2MW直接驱动永磁风力发电机组机型，同时初步形成大型风电机组的自主设计能力以及叶片、电控系统、发电机等关键部件的设计和批量生产能力。

我国对兆瓦级变速恒频风电机组项目的研制，完全立足于自主设计，技术方案采取双馈发电机、变桨距、变速技术，完成了总体和主要部件设计、缩比模型加工制造及模拟试验研究、风电机组总装方案的制订，其中兆瓦级变速恒频风电机组多功能缩比模型填补了我国大型风电机组实验室地面试验和仿真测试设备的空白。首台样机已经于加2005年9月投入试运行。该项目完成后，我国将形成1MW双馈式变速恒频风电机组机型和一套风电机组的设计开发方法，从而为全面掌握风电机组的设计技术提供基础。

在市场的激励下，2004年以来进入风电制造业的众多企业还自行通过引进技术或通过自主研发迅速启动了兆瓦级风电机组的制造。其中一些企业与国外知名风电制造企业成立合资企业或向其购买生产许可证，直接引进国际风电市场主流成熟机型的总装技术，在早期直接进口主要部件，然后努力消化吸收，逐步实现部件国产化。

总体上看，当前国内众多整机制造企业引进和研制的各种型号兆瓦级机组（容量为1～2MW，技术形式包括失速型、直驱永磁式和双馈式），已经于2007年投入批量生产。但是，兆瓦级机组控制系统仍依赖进口。

国内大型风电用发电机的研制生产起始于20世纪90年代初。在国内坚实的电机工业基础上以及国内风电市场的拉动下，目前数家企业已形成750kW级发电机的批量生产供应能力，并在近两年内研制出了兆瓦级双馈型发电机并投入试运行。大型风电机组叶片一度是我国风电国产化的主要瓶颈。“十五”期间，国家支持中航惠腾风电设备有限公司通过参考国外先进技术积极开展自主创新，已掌握了600kW和750kW叶片的设计制造技术，并实现产业化，形成了研制兆瓦级容量叶片的创新能力，并于2005年研制出了1.3MW叶片。该企业也成为国内最主要的叶片供货商，其产能已达到约1000MW/a。风电机组电控系统是国内风电机组制造业中最薄弱的环节，过去数年中我国研发生产电控设备的单位经刻苦攻关，如今600kW、750kW风电机组的电控系统技术已经成熟，可批量生产。

针对兆瓦级变速恒频风电机组，中国科学院电工研究所、北京科诺伟业公司等单位正在加紧研发，预计1～2年内可实现批量生产。地球上的风能资源非常丰富，开发潜力巨大，全球已有不少于70个国家在利用风能，风力发电是风能的主要利用形式。近年来，全球范围内风电装机容量持续较快增长。

到2009年底，全球风电累计装机总量已超过15000万kW，中国风电累计装机总量突破2500万kW，约占全球风电的1/6。中国风电装机容量增长迅猛，年度新增装机容量增长率连续6年超过100%，成为风电产业增长速度最快的国家。

近年来，风电大开发有力带动了相关设备市场的蓬勃发展。在国家政策支持和能源供应紧张的背景下，中国风电设备制造业迅速崛起，已经成为全球风电投资最为活跃的场所。国际风电设备巨头竞相进军中国市场，Gamesa、Vestas等国外风电设备企业纷纷在中国设厂或与我国本土企业合作。

经过多年的技术积累，中国风电设备制造业逐步发展壮大，产业链日趋完善。风电机组自主化研发取得丰硕成果，关键零部件市场迅速扩张。本土风电设备制造商中，除市场份额较大的金风、华锐、湘电外，还有不少企业发展势头较快，如天威保变、华仪电气、银星能源等。内资和合资企业在2004年前后还只占据不到1/3的中国风机市场，到2009年，这一市场份额已超过了6成。

中国对风电的政策支持由来已久，政策支持的对象由过去的注重发电转向了注重扶持国内风电设备制造。随着国产风电设备自主制造能力不断加强，2010年国家取消了国产化率政策，提升准入门槛，加快风电设备制造业结构优化和产业升级，进一步规范风电设备产业的有序发展。

中国正逢风电发展的大好时机，遍地开花的风电场建设意味着庞大的设备需求。除了风电整机需求不断增长之外，叶片、齿轮箱、大型轴承、电控等风电设备零部件的供给能力仍不能完全满足需求，市场增长潜力巨大。因此，中国风电设备制造业发展前景乐观。