中國風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)的風(fēng)雨歷程

世界風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)信息中心 ——訪清華大學(xué)王承煦教授世界風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)報(bào)道 :就中國風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展 ,記者專題采訪了清華大學(xué)王承煦教授。記者:改革開放 30周年 ,我國風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)取得了巨大成績。您認(rèn)為 20世紀(jì)80年代是我國風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)發(fā)展的第一個(gè)階段 ,請您概述一下這個(gè)階段的發(fā)展歷 程和特征。王承煦 :這個(gè)階段是我國風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)探索發(fā)展的階段 ,其特征是以設(shè)計(jì)、 制造微小型離網(wǎng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)為主 ;同時(shí),也開始研制可以用于并網(wǎng)運(yùn)行的中小型風(fēng)力 發(fā)電機(jī)。微小型離網(wǎng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)是指單機(jī)容量 50W到10kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,其可以單機(jī)運(yùn)行,供農(nóng)村或牧區(qū)一家一戶使用 ,也可以和光伏發(fā)電并聯(lián)互補(bǔ)使用 ,即我們所謂的風(fēng)光系統(tǒng) ,其益處是可以少用蓄電池 ;容量達(dá)到 10~100kW的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)還可以和柴 油發(fā)電機(jī)并用 ,以達(dá)到節(jié)省柴油或解決柴油供應(yīng)不足的問題 ,其主要應(yīng)用于海島。十一屆三中全會(huì)后 ,通過對國外的考察 ,領(lǐng)導(dǎo)層和科學(xué)技術(shù)界認(rèn)識(shí)到風(fēng)力發(fā)電確實(shí)可以作為一種有利用價(jià)值的發(fā)電方式 ,在電網(wǎng)覆蓋不到的地區(qū)推廣應(yīng)用。這樣,我國微小型離網(wǎng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)迎來了大發(fā)展。 我國組織高校、 科研院所、 設(shè)備制造廠聯(lián)合攻關(guān)、 自主設(shè)計(jì)、制造微小型離網(wǎng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。同時(shí) ,政府鼓勵(lì)應(yīng)用微小型離網(wǎng)式風(fēng)力發(fā)電 機(jī),特別是在內(nèi)蒙古地區(qū)牧民購買一臺(tái)就可以獲得一定數(shù)額的補(bǔ)貼。 內(nèi)蒙古地區(qū)陸續(xù)形 成了幾個(gè)能批量生產(chǎn)微小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制造廠。這樣從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、試制到批量生產(chǎn) ,微小型離網(wǎng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)在內(nèi)蒙古地區(qū)很快就得以推廣。 與此同時(shí),微小型離網(wǎng)式風(fēng)力 發(fā)電機(jī)也在全國其他地區(qū)發(fā)展 ,比如西北地區(qū)、華東地區(qū)等。這樣,我國微小型離網(wǎng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)就蓬勃發(fā)展起來了 ,所制造的微小型離網(wǎng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)逐漸由 200W、300W、1000W發(fā)展到100kW.到目前為止 ,我國微小型離網(wǎng)式 風(fēng)力發(fā)電機(jī)在制造工藝和技術(shù)水平上都非常成熟 ,可以實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)約 5萬臺(tái),產(chǎn)量居世界 第一 ,而且出口到日本、歐洲、東南亞等地。微小型離網(wǎng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的大量發(fā)展為我國帶來了明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益第一,可以直接改善偏遠(yuǎn)且不適合建立大型電網(wǎng)地區(qū)的居民生活條件 ;第二 ,隨著微小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備技術(shù)的改進(jìn)和配套設(shè)施的逐漸完善 ,例如永磁式發(fā)電機(jī)、整流逆變器、 充放電控制器等 ,微小型離網(wǎng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備制造廠創(chuàng)造了大量的就業(yè)崗位等。 1979年,我國開始自主研發(fā)可以并網(wǎng)運(yùn)行的試驗(yàn)型機(jī)組 ,但仍然屬于中小型,包括水平軸和立軸兩種風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,比如容量為 20kW、40萬kW、50kW、55kW的水平軸 風(fēng)力發(fā)電機(jī)和 2kW、4kW的立軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。當(dāng)時(shí)有兩條研制路線 :一是國內(nèi)自主研 制,比如 ,當(dāng)時(shí)我國組織試制出了容量為 20kW、40kW、50kW、100kW的水平軸風(fēng)力 發(fā)電機(jī)。其次是我國和國外聯(lián)合開發(fā)制造 ,比如 ,和聯(lián)邦德國聯(lián)合研制出了 30kW達(dá)里厄型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,這是我國在風(fēng)力發(fā)電機(jī)研制方面第一個(gè)和國外合作的項(xiàng)目。 1986年,我國從丹麥維斯塔公司引進(jìn)了 3臺(tái)55kW變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,并在山東榮 成建立了我國第一個(gè)小型風(fēng)電場。當(dāng)時(shí),世界上存在兩種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 ,即美洲國家開發(fā)的兩葉片式風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)的同步發(fā)電機(jī),歐洲國家開發(fā)的三葉片式風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)的異步發(fā)電機(jī)。水電部從美國、丹麥等國家考察后,經(jīng)過諸多討論 ,決定研制三葉片變槳距風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)的 200kW異步發(fā)電機(jī)。這臺(tái) 機(jī)組由水電部杭州機(jī)械設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì) ,福建若干單位配套制造。這臺(tái)樣機(jī)從立項(xiàng)到方案討論、設(shè)計(jì)、制造 ,到1991生產(chǎn)出樣機(jī)安裝在福建省平潭風(fēng)電場并網(wǎng)運(yùn)行 ,并進(jìn)行鑒定 ,共用時(shí) 8年。這臺(tái)機(jī)組除參考部分國外圖紙外 ,完全TOC\o"1-5"\h\z是自主設(shè)計(jì)、制造 ,取得了不少經(jīng)驗(yàn)。但該臺(tái)機(jī)組的控制系統(tǒng)未采用微機(jī)控制系統(tǒng) ,而在當(dāng)時(shí)世界上已普遍采用微機(jī)控制系統(tǒng)。所以 ,一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)研制時(shí)間過長 ,技術(shù)就容易落后。另外 ,雖然當(dāng)時(shí)試制出了可以并網(wǎng)用的風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,但并沒有考慮到要大力發(fā) 展風(fēng)電場。記者 :您親歷了我國風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展歷史。那么 ,請您回顧一下 改革開放之前我國風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展情況。王承煦 :20世紀(jì) 60年代,前蘇聯(lián)切斷我國燃油供應(yīng)和 20世紀(jì) 70年代兩次石油危機(jī)使我國認(rèn)識(shí)到發(fā)展風(fēng)力發(fā)電等非化石二次能源的重要性 ,同時(shí),我國無電地區(qū)對電力需求迫切 ,特別是風(fēng)能資源豐富的無電或缺電牧區(qū)、海島等適合發(fā)展風(fēng)電?；仡櫲祟惱蔑L(fēng)能的歷史 ,我國是最早利用風(fēng)能的國家之一 ,如我國很早就利用風(fēng)能提水灌溉。新中國成立后 ,我國也曾在多個(gè)地區(qū)進(jìn)行過風(fēng)力發(fā)電試點(diǎn)工作。1975年,清華大學(xué)和內(nèi)蒙古草原研究所合作 ,在內(nèi)蒙古商都地區(qū)選擇當(dāng)?shù)啬翙C(jī)生產(chǎn)企業(yè)共同試制 了50W、100W的離網(wǎng)式微型風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,其他地區(qū)也有研制小型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的。這 個(gè)階段所生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備都屬于小容量的 ,而且沒有形成生產(chǎn)力。記者:1991年~2000年,我國政策開始傾向于制造大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,并重視建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場。請您分析該該第二階段 ,我國風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展情況及其進(jìn)步。王承煦:20世紀(jì)90年代初 ,基于可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的要求 ,我國開始發(fā)展大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī) (容量為 100kW~1000kW之間的為中型風(fēng)電機(jī)組 ,1000kW以上為大型風(fēng)電機(jī)組 。1991年,我國通過民間渠道的溝通方式 ,實(shí)現(xiàn)了到德國考察風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)。經(jīng)考察后 ,我國決定購買德國單機(jī)容量為 250kW失速異步型風(fēng)電機(jī)組 ,這當(dāng)時(shí)是我 國引進(jìn)的單機(jī)最大發(fā)電容量機(jī)組 ,1992年,幾十臺(tái)該機(jī)型風(fēng)電機(jī)組被應(yīng)用到東北、 內(nèi)蒙、海南三個(gè)地區(qū) ,我國風(fēng)電場建設(shè)由此也獲得了發(fā)展。 德國的舉動(dòng)引起丹麥維斯塔等國際 風(fēng)電設(shè)備制造公司對中國市場的關(guān)注 ,它們開始通過各種方式陸續(xù)進(jìn)入我國風(fēng)電設(shè)備市 場。但由于我國是能源利用大國 ,且由于引進(jìn)的風(fēng)電機(jī)組價(jià)格昂貴 ,不可能完全依靠進(jìn) 口風(fēng)電機(jī)組來建設(shè)發(fā)電廠 ,必須要實(shí)現(xiàn)我國自主研制大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,來解決我國風(fēng) 電場建設(shè)問題。國家發(fā)改委制定出 “九五乘風(fēng)計(jì)劃 ”,希望建立合資公司來解決我國風(fēng)電設(shè)備落后問題。基于此計(jì)劃建立了兩個(gè)合資公司 :西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司與德國諾得克斯(NORDEDX公司簽訂合資協(xié)議 ,生產(chǎn) 600kW大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 ;中國一拖集團(tuán)有限公司與西班牙 國家電力公司美德 (MADE再生能源公司成立 “一拖一美德 (洛陽 風(fēng)電設(shè)備有限公司 ”生產(chǎn), 660kW大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。當(dāng)時(shí)明確上述兩個(gè)公司生產(chǎn)制造定槳距失速型風(fēng)力發(fā) 電機(jī) ,容量選定在 600kW級(jí)。雖然通過建立合資公司 ,成功制造出了容量為 600kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,但是由于國外風(fēng)電設(shè)備技術(shù)發(fā)展很快 ,單機(jī)容量 750kW、900kW甚至MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)都已進(jìn)入市場 ,致使所產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)幾乎沒有批量生產(chǎn)進(jìn)入市場的機(jī)會(huì)。 但也培養(yǎng)了一批風(fēng)電設(shè)備制造人才。 同時(shí)期,國家經(jīng)貿(mào)委制定了 “雙加工程”和“國債風(fēng)電項(xiàng)目”,以求實(shí)現(xiàn) 600kW失速型風(fēng)電機(jī)組的國產(chǎn)化。當(dāng)時(shí) ,在國外失速型風(fēng)力發(fā)電 機(jī)處于優(yōu)勢地位 ,但變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)也在發(fā)展 ,甚至還出現(xiàn)了無齒輪箱風(fēng)電機(jī)組。從 20世紀(jì)90年代后期起 ,國際風(fēng)電設(shè)備市場每隔 2~3年左右時(shí)間 ,技術(shù)就更新一次 ,且單機(jī)容量越來越大。所以 ,一刀切的單一的機(jī)型認(rèn)同不利于我國風(fēng)電制造業(yè)的發(fā)展。 20世紀(jì)末,新疆金風(fēng)科技股份有限公司（以下簡稱金風(fēng)科技 和浙江運(yùn)達(dá)風(fēng)力發(fā)電 工程有限公司 （以下簡稱浙江運(yùn)達(dá)通過引進(jìn)德國500kW失速風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,自主研制 出600kW失速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)?？萍疾吭凇熬盼濉憋L(fēng)力發(fā)電重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目中大力支持了 金風(fēng)科技、浙江運(yùn)達(dá) 600kW失速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的完善化和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)項(xiàng)目。記者:進(jìn)入二十一世紀(jì) ,特別是《可再生能源法》的頒布實(shí)施 ,使我國風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)駛?cè)肓丝燔嚨?。請您簡析此階段我國風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。王承煦 :進(jìn)入二十一世紀(jì)之后 ,在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下以及 “十一五”節(jié)能減排目標(biāo)的制定 ,尤其是可再生能源法的推出和國家發(fā)改委頒布了風(fēng)電場特許權(quán)政策 ,促進(jìn)了我國風(fēng)電事業(yè)大發(fā)展 ,由此 ,風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)也進(jìn)入了快速發(fā)展期 ,大量國有企業(yè)、民營企業(yè)都開始進(jìn)入該領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) ,目前國內(nèi)進(jìn)入風(fēng)電整機(jī)制造市場的企業(yè)已達(dá)到 40多家。2001年,科技部將研制兆瓦級(jí)以上雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和失速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)列入國家 863計(jì)劃 ,并將此任務(wù)交予金風(fēng)科技、浙江運(yùn)達(dá)、國電龍?jiān)措娏瘓F(tuán)公司和沈陽工業(yè)大 學(xué)等,此后金風(fēng)科技公司提出將研制 MW級(jí)失速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)為研制MW級(jí)直驅(qū)型 （無齒輪傳動(dòng)永磁低速風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,此舉得到科技部大力支持。在該計(jì)劃下,2005年,金風(fēng)科技試制出我國第一臺(tái) MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī) --1.2MW直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,2005年,沈陽工業(yè)大學(xué)自主研制出 1MW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)。在這個(gè)階段 ,國家規(guī)定風(fēng)電項(xiàng)目設(shè)備國產(chǎn)化率要達(dá)到 70%以上 ,這給國內(nèi)裝備企業(yè)提供了巨大發(fā)展和市場空間。 許多國內(nèi)企業(yè)通過購買許可證方式 ,希望盡快實(shí)現(xiàn)能夠制造兆瓦級(jí)以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)。華銳風(fēng)電科技有限公司 （以下簡稱華銳風(fēng)電、東方汽輪機(jī) 廠等通過購買德國富蘭德 （Fuhrlander公司和 Repower公司的許可證生產(chǎn)1.5MW變漿變速雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)。上海電氣集團(tuán)和北京北重汽輪電機(jī)有限責(zé)任公司購進(jìn)英國 EU公司 （原德國 Dewind公司1.25MW和2.0MW風(fēng)電機(jī)組的生產(chǎn)許可證分別試制出 1.25MW和2.0MW變漿變速雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)。湖南南車集團(tuán)與湘電集團(tuán)有限公司分別從奧地 利Windtec公司及日本原宏產(chǎn)公司取得 1.65MW變漿變速雙饋風(fēng)電機(jī)組及 2.0MW直驅(qū)永磁風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)許可證。此外還有一種合作模式 ,即通過聯(lián)合設(shè)計(jì)來制造 2.0MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,比如德國 Aerodyn公司分別與上海電氣集團(tuán)和中國船舶重工集團(tuán)公司聯(lián)合設(shè) 計(jì)制造2.0MW級(jí)變漿變速雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī) ;金風(fēng)科技與德國 Vensys公司聯(lián)合設(shè)計(jì)研 制出1.5MW級(jí)直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī) ,并安裝于北京官廳。此外 ,浙江運(yùn)達(dá)通過自主研發(fā) 試制出1.5MW變漿變速雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)。目前 ,金風(fēng)科技、華銳風(fēng)電、東方汽輪機(jī)廠 等具備了較強(qiáng)的技術(shù)開發(fā)能力,同時(shí)在市場占有、 關(guān)鍵零部件供應(yīng)鏈方面也已具備了較 強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。在風(fēng)電零配件制造領(lǐng)域 ,國內(nèi)企業(yè)在關(guān)鍵零部件的配套方面已經(jīng)具備了一定的實(shí)力。葉片方面 :目前國內(nèi)企業(yè)對風(fēng)電機(jī)組中葉片的研制技術(shù)已經(jīng)基本掌握 ,能批量生產(chǎn)1.5MW以下各系列化葉片。 具有代表性的企業(yè)有中航惠騰風(fēng)電設(shè)備有限公司、連云港中 復(fù)連眾復(fù)合材料集團(tuán)有限公司、上海玻璃鋼研究院等。齒輪箱方面 :南京高速齒輪制造 有限公司、 重慶齒輪箱有限責(zé)任公司、 杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)有限公司等三家國內(nèi)企業(yè)可 以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電齒輪箱批量生產(chǎn) ,此外大連重工集團(tuán)、 中國第二重型機(jī)械集團(tuán)公司等企業(yè)也 開始齒輪箱的生產(chǎn)。發(fā)電機(jī)方面 :中國北方機(jī)車車輛工業(yè)集團(tuán)公司、蘭州電機(jī)廠、上海 電機(jī)廠有限責(zé)任公司、 湘潭電機(jī)集團(tuán)有限公司、四川東風(fēng)電機(jī)廠有限公司等眾多企業(yè)能 夠滿足國內(nèi)的需要。 風(fēng)電機(jī)組的其他配套部件廠還有無錫柴油機(jī)廠、 東方汽輪機(jī)有限公 司（生產(chǎn)輪轂和變速箱箱體鑄件秦川機(jī)床集團(tuán) （生產(chǎn)變速箱箱體鑄件、青島武曉 ［集團(tuán) ］有限公司 （生產(chǎn)塔筒、無錫大昶重型環(huán)件有限公司 （生產(chǎn)塔筒、法蘭等。目 前,控制系統(tǒng)、主軸承、直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)低速永磁發(fā)電機(jī)、變頻器等核心部件應(yīng)該是 攻關(guān)的重點(diǎn)?？偠灾?,我國風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)三十年成就顯著 ,在全球化的今天