能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎,要實現(xiàn)2020年我國GDP翻兩番的宏偉目標和國民經(jīng)濟的持續(xù)高速增長,僅靠常規(guī)能源難以解決能源和電力短缺。占電力供應70％的煤電燃料---煤炭,探明的剩余開采儲量為1390億t,按2003年開采速度16.67億t/a,僅能維持83a,還將帶來嚴重的環(huán)境污染。我國的石油資源不足,天然氣資源也不夠豐富,天然鈾資源短缺。我國水能資源經(jīng)濟可開發(fā)量為4.02億kW,年發(fā)電量1.7萬億kW/h,再經(jīng)過20～30a的開發(fā),70％左右將被開發(fā)完,僅靠水能是解決不了我國電力短缺的。
我國的風能資源十分豐富,根據(jù)國家氣象局估計,我國10m高度以內(nèi)可開發(fā)利用的地表風電能源約為10億kW,其中陸地2.5億kW,海上7.5億kW,如果擴展到50～60m以上高度,風力資源將有望擴展到20～25億kW。因此,風力發(fā)電是我國能源可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實而重要的選擇。
風電機組(主要指并網(wǎng)風電機組)是風力發(fā)電的核心設備,其投資約占總投資的60％～80％。風電機組的生產(chǎn)和制造水平也是反映一個國家風電發(fā)展水平的重要因素,因此由進口轉(zhuǎn)化為國產(chǎn),可大大降低風電廠的投資,從而有力地促進風電的快速發(fā)展。
我國與世界先進制造技術(shù)的差距
世界上先進的風電設備制造商主要在丹麥(風電機組產(chǎn)量占世界市場一半份額)、德國和美國。德國是世界上風電機組臺數(shù)及容量最多的國家,也是風電技術(shù)領先的國家,其風電技術(shù)的演化路徑和發(fā)展趨勢,在一定程度上代表了世界風電技術(shù)的發(fā)展路徑和發(fā)展趨勢。增大單機容量、提高能源轉(zhuǎn)換效率、降低風電成本是風電技術(shù)的改進目標。影響單機發(fā)電容量的物理參數(shù)包括葉輪直徑和軸心高度。到20世紀90年代后期,已能生產(chǎn)MW級風電機組,隨著近海風電技術(shù)的推廣,3～5MW級的風電機組在市場中的比例日益提高。1989～2002年,德國風機平均軸心高度增加1倍,葉輪直徑增加2倍,發(fā)電容量提高了10倍左右。
現(xiàn)代風能利用技術(shù)的核心技術(shù)之一是控制調(diào)整能量輸出的穩(wěn)定性。風力發(fā)電機的調(diào)節(jié)技術(shù)有兩種手段:一是槳距不變,依靠發(fā)電機的調(diào)節(jié)適應不同轉(zhuǎn)速的輸入,確保電力輸出的穩(wěn)定性。定槳距調(diào)節(jié)技術(shù)的優(yōu)點是調(diào)節(jié)簡單可靠,控制也可大大簡化,缺點是槳葉、輪轂、塔架等主要受力部件受力增大。二是依靠變化槳距調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速,保證電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性。變槳距調(diào)節(jié)技術(shù)的優(yōu)點是能夠?qū)Ω鞣N不同的風速調(diào)節(jié)槳距,控制能量輸出,其對風速的調(diào)節(jié)范圍更寬,缺點是調(diào)節(jié)程序和工藝設計復雜。但從風電的調(diào)節(jié)技術(shù)發(fā)展趨勢來看,變槳距調(diào)節(jié)技術(shù)正在逐漸取代定槳距調(diào)節(jié)技術(shù),變槳距變速調(diào)頻是世界上先進的主流技術(shù)。
2000年后世界風電市場的主力機型是兆瓦級的,且近海風電機組單機容量達到3～5MW。從風機葉片的直徑、軸心高度和風電機組的調(diào)節(jié)技術(shù)上,我國與世界先進水平差距亦較大。但近年來,我國風電機組制造技術(shù)提高迅速,可望在不遠的將來縮小和趕上世界風電設備制造的先進水平。
對我國風電建設的幾點建議
我國能源結(jié)構(gòu)及能源可持續(xù)發(fā)展必須滿足國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求。為此,大力發(fā)展風電和快速提高風電設備制造技術(shù)水平是我國能源建設的當務之急。根據(jù)目前我國風電設備的制造技術(shù)現(xiàn)狀以及與世界先進技術(shù)的差距,提出如下幾點建議。
1制訂風電發(fā)展的優(yōu)惠政策
在國家發(fā)改委的統(tǒng)一領導和管理下,制訂風電建設的優(yōu)惠政策,調(diào)動各方面的積極性,大力發(fā)展風電,建議主要采取以下政策措施:
(1)規(guī)定電網(wǎng)管理部門允許風電就近上網(wǎng),并收購全部上網(wǎng)電量；
(2)按發(fā)電成本加還本付息、合理利潤的原則確定上網(wǎng)電價,高出電網(wǎng)平均電價部分,建議國家開征礦石能源消費稅進行補償,風電價格實行動態(tài)管理,每年進行核算和調(diào)整,使各方面保持發(fā)展風電的積極性；
(3)風電設備生產(chǎn)企業(yè)屬高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),享受國家相關(guān)的減免稅政策；
(4)制訂政策導向的風電建設及風電設備制造技術(shù)的技術(shù)標準,如風電廠的建設規(guī)模和新裝風電機組單機容量要達到一定規(guī)模及容量要求等。
2在引進設備的同時引進制造技術(shù)
建議通過100萬kW級大型風電廠建設,要求并鼓勵項目法人在風電設備的采購招標文件中明確:國外制造商要與國內(nèi)設備制造商聯(lián)合投標,國外企業(yè)為責任方,國內(nèi)企業(yè)為分包商,并附上明確分包比例,簽訂設計、制造、維修等技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議。如果一個100萬kW級風電廠引進一家世界先進水平風電設備制造技術(shù),幾個100萬kW級風電廠就能把世界上頂尖的風電制造技術(shù)引入到我國的風電制造企業(yè)中來,從而降低風電設備費和風電廠的建設成本,促進風電建設的大力發(fā)展。
3引進消化注意過程控制
建議國家投入一定的配套資金支持國內(nèi)企業(yè)進行生產(chǎn)設備的改造更新,并注意:
(1)招標前,國內(nèi)外風電設備企業(yè)在與項目法人和設計單位交流時,國內(nèi)企業(yè)就要積極參與,從中了解國外企業(yè)的信息；
(2)在招投標階段,積極為國內(nèi)企業(yè)創(chuàng)造條件,尋找國外愿意轉(zhuǎn)讓設計制造技術(shù)的合作伙伴,簽訂轉(zhuǎn)讓協(xié)議,參與投標；
(3)在中標簽合同階段,國內(nèi)企業(yè)要積極參與問題澄清、合同談判,將轉(zhuǎn)讓協(xié)議作為合同附件,具備法定效力；
(4)在工程的設計階段,國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)聯(lián)合設計,并參與項目法人、工程設計單位與國外企業(yè)舉行的各次設計聯(lián)絡會,從而掌握風電設備的設計與工程設計或具體工程的結(jié)合；
(5)生產(chǎn)設備改造后,在外方的指導和監(jiān)督下具體制造分包的部分；
(6)在分包制造取得一定經(jīng)驗的基礎上進行整體制造；
(7)無論是國外制造還是國內(nèi)制造,國內(nèi)廠家都應參加設備的安裝調(diào)試及試運行,從中發(fā)現(xiàn)問題,以利更好地提高產(chǎn)品質(zhì)量或找到改進的著眼點。
4引進消化后再創(chuàng)新
在引進消化基礎上,建議國內(nèi)企業(yè)根據(jù)兩方面的要求進行再創(chuàng)新。①根據(jù)安裝調(diào)試和試運行過程中發(fā)現(xiàn)的問題以及運行單位提出的要求,有針對性地進行改造,使引進的風電設備更完善,性能指標更高,運行更可靠,從某種意義上講這也是一種創(chuàng)新。②在引進消化的基礎上結(jié)合我國風能資源特點研發(fā)新型的風電機組設備。如我國兩大風帶(三北地區(qū)及東南沿海)的風力資源與歐洲、北美的差別較大,北方有寒冬低溫、沙塵問題,南方有臺風、抗腐蝕、防雷電問題,在引進風電設備的基礎上結(jié)合我國的具體情況進行研發(fā),就能使引進的技術(shù)再創(chuàng)新。
（轉(zhuǎn)載）
