風力發(fā)電設(shè)備趨勢

2010年后，中國將成為世界上最大的風力發(fā)電市場和風能設(shè)備制造中心。中國正逢發(fā)風電的大好時機。按“十一五”規(guī)劃，到2010年，我國風力發(fā)電裝機容量將達到500萬千瓦，2015年達到1000萬千瓦，2020年達到3000萬千瓦。中國風力發(fā)電市場將越來越大，成為世界最大的風力發(fā)電市場指日可待。

1、 風力發(fā)電機大型化：這可以減少占地，降低并網(wǎng)成本和單位功率造價，有利于提高風能利用效率?，F(xiàn)單機容量已達5MW，可以預見兆瓦機將在風力發(fā)電市場特別是海上風力發(fā)電場中占主導地位。

2、 采用變槳距和變速恒頻技術(shù)

變槳距和變速恒頻技術(shù)為大型風力發(fā)電機的控制提供了技術(shù)保障其應(yīng)用可減小風力發(fā)電機的體積重量和成本，增加發(fā)電量，提高教率和電能質(zhì)量。

3、 風力發(fā)電機直接驅(qū)動。

直接驅(qū)動可省去齒輪箱．減少能量損失、發(fā)電成本和噪聲，提高了效率和可靠性。

1. 風力發(fā)電整機制造內(nèi)部競爭程度較低

由于存在著市場的供不應(yīng)求，我國的風力發(fā)電設(shè)備市場偏向于賣方市場。因此，目前我國的風力發(fā)電整機制造內(nèi)部的競爭程度較低，主要體現(xiàn)在于四股力量之間。

（1）行業(yè)的先行者憑著對該行業(yè)發(fā)展的敏銳觸覺，很早就意識到風力發(fā)電設(shè)備制造領(lǐng)域中的機會，搶先介入這個市場，完成了最初的技術(shù)積累，形成完整的供應(yīng)鏈，在客戶中初步樹立自己的品牌，具備先發(fā)優(yōu)勢。

（2）傳統(tǒng)設(shè)備制造商看到風力發(fā)電設(shè)備市場中的機會和在企業(yè)轉(zhuǎn)型的壓力下，強勢介入風電整機制造業(yè)。這些企業(yè)大多經(jīng)濟和技術(shù)實力雄厚、具有長期的工業(yè)基礎(chǔ)和豐富經(jīng)驗，從一開始就瞄準國際主流的MW級先進機組，具有很強的追趕實力；而且，長期穩(wěn)定的國內(nèi)風力發(fā)電設(shè)備市場將為這些新進入者提供了較為充足的追趕時間。

（3）風力發(fā)電企業(yè)向上游產(chǎn)業(yè)鏈延伸。在投資風電項目中，風力發(fā)電企業(yè)注意到風機制造中的巨大機會，也紛紛通過向上游延伸介入風機制造業(yè)。這些風機企業(yè)具有先天的貼近市場優(yōu)勢，先擁有市場，然后才組織制造。比較著名的有中國桐鄉(xiāng)的國際新能源市場，它通過實體市場與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果，將中國風能市場在網(wǎng)上得以落實與推廣，為風能的企業(yè)提供了一個好的窗口。

（4）外國風機制造商看到中國風力發(fā)電巨大的市場后，受制于風機設(shè)備國產(chǎn)化率的規(guī)定，紛紛在國內(nèi)獨資或合資建廠。國外制造商攜先進的技術(shù)、管理和雄厚資金實力，將在國內(nèi)風機制造市場占據(jù)重要位置，成為本土風機制造企業(yè)的最具威脅的對手。

2. 潛在進入者的威脅力一般

目前，國內(nèi)三大發(fā)電設(shè)備制造商已進入風電設(shè)備行業(yè)，國外主要風機制造商也已在國內(nèi)設(shè)廠，我國該行業(yè)已經(jīng)基本沒有較大威脅的潛在進入者。但是，由于我國風力發(fā)電行業(yè)快速發(fā)展、風機制造業(yè)高速增長，仍有相當多的其他企業(yè)垂涎于該行業(yè)良好的發(fā)展前景，想進入風力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)。由于風機制造具有較高的技術(shù)壁壘，并有一定的政策壁壘（在特許權(quán)招標中要求具有消化吸收引進技術(shù)能力）。因此，潛在進入者并不會對我國風力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)構(gòu)成較大的威脅。

3. 替代品的威脅力較弱

近年來，風力發(fā)電的成本呈現(xiàn)持續(xù)下降態(tài)勢，每千瓦時風電成本由20世紀80年代的20美分下降到現(xiàn)如今的4美分左右。隨著技術(shù)的進步和風機制造中規(guī)模效應(yīng)的發(fā)揮，風力發(fā)電成本仍具有很大的下降空間。預計到2010年，風力發(fā)電成本還可以下降30%，已經(jīng)接近常規(guī)能源成本。

4. 下游需求影響較大

目前，國內(nèi)風力發(fā)電場的投資主體以國有大型電力集團為主，較為多元化，許多投資商的可持續(xù)發(fā)展能力不高。由于風電機組占風力發(fā)電項目總投資的70%，因此風電場投資商對風機價格應(yīng)該說非常敏感。

為了大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)風力發(fā)電，國家發(fā)展改革委員會從2003年起推行風力發(fā)電特許權(quán)項目，每年一期，通過招標選擇投資商和開發(fā)商。在風力發(fā)電特許權(quán)招標中，投標商的實際投標價格是從自身的發(fā)展策略制訂的。但一些投標商為了搶占風電場資源，以虧損的價格中標，導致風力發(fā)電上網(wǎng)電價過低，整個項目虧損，進而導致風力發(fā)電場運營商不具有持續(xù)發(fā)展能力，最終將損害上游的風電設(shè)備制造業(yè)。

目前，中國風力發(fā)電設(shè)備整機市場正如其他行業(yè)一樣，不但要承受來自自身行業(yè)內(nèi)部其他競爭對手的威脅，而且要提防潛在的進入者、來自相關(guān)產(chǎn)業(yè)的替代品的競爭，同時行業(yè)利潤還要受到上游供應(yīng)商和下游客戶的擠壓。最初起步就置身于政策“保護傘”下的風電設(shè)備產(chǎn)業(yè)，如今將迎來更開放更公平的競爭環(huán)境。

2014年，全球風電新增裝機容量51477MW，同比上升44%，累計裝機容量首次超過50GW門檻，各項數(shù)據(jù)均創(chuàng)造了新的世界紀錄。

中國的風電產(chǎn)業(yè)驅(qū)動了全球增長。2015年2月，中國風能協(xié)會和國家能源局先后發(fā)布最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2014年，中國風電新增裝機容量2335.05萬千瓦，同比上升45.1%，累計裝機容量達到近1.15億千瓦，其中并網(wǎng)容量近1億千瓦，占全部發(fā)電裝機容量7%。

風電產(chǎn)業(yè)的復蘇除來自風電自身實力的增強外，煤炭價格下跌亦功不可沒，燃料成本的下降，致使絕大多數(shù)電力企業(yè)的盈利創(chuàng)今年新高，從而可以擴大風電建設(shè)規(guī)模并加快給付機組欠款。

風電設(shè)備制造商的業(yè)績因此在2014年全面飄紅，市場集中度進一步提升至前八大整機企業(yè)，中國風電產(chǎn)業(yè)基本結(jié)束了低價競爭的局面。

風電業(yè)界普遍認為，風電行業(yè)未來將進入穩(wěn)定增長的新常態(tài)，今后五年，每年新增裝機容量或?qū)⒅辽龠_到2000萬千瓦，開發(fā)商盈利提升仍存瓶頸。

1、重大變革

當前，發(fā)達國家都把發(fā)展風能、太陽能等可再生能源作為搶占未來產(chǎn)業(yè)制高點的重要手段，列入國家戰(zhàn)略，優(yōu)先發(fā)展。到2012年，全球風力發(fā)電裝機容量將達到2.4億千瓦，年發(fā)電5000億千瓦時，約占全球電力供應(yīng)的3%。以德國、美國為主的歐洲和北美地區(qū)仍將是世界風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中心，主要從事風力發(fā)電設(shè)備制造的大企業(yè)，將在技術(shù)工藝和產(chǎn)業(yè)體系上醞釀著新的重大變革，以提高核心技術(shù)競爭力，研制具有獨特核心技術(shù)、高效可靠的新一代3-5兆瓦以上的變漿變速恒頻風電機組來引領(lǐng)世界風力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展潮流，如巨型海上專用風機等。

2、扮演成熟制造商角色

我國風力發(fā)電設(shè)備制造技術(shù)與發(fā)達國家相比仍存在較大差距，以兆級以上風力發(fā)電機組的整體設(shè)計能力薄弱，國際先進水平的自主研發(fā)能力和自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)較弱，關(guān)鍵零部件還依賴技術(shù)跟蹤和設(shè)備進口，扮演國際成熟機型制造商角色。為趕超水平，搶抓新一輪國際產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇，我國大力發(fā)展風力發(fā)電節(jié)能新興產(chǎn)業(yè)，重點支持自主研發(fā)2.5兆瓦以上的風力發(fā)電設(shè)備關(guān)鍵零部件，力爭到2012使我國風力發(fā)電設(shè)備制造能力達到1000-1500萬千瓦，除滿足國內(nèi)市場需求外，還具備供應(yīng)國際市場的能力。

3、“走出去”大勢所趨

要將國內(nèi)風機制造行業(yè)的產(chǎn)能，放到國際市場上考量，有預測認為，2010年后，隨著各國新能源政策的逐步釋放，國際市場需求將是國內(nèi)的3~4倍。事實上，我國部分風機制造企業(yè)已早早布好了進軍海外的棋局，通過海外收購、投資建廠、招兵買馬等，從本土化走向了全球化。國際新能源市場也開始加大在國際市場的投資力度，包括市場內(nèi)入駐企業(yè)銷售風機設(shè)備和建設(shè)風場。其總經(jīng)理王燦陽坦承，早在公司成立之初，他們就在考慮做大做強、走出國門。目前，國際新能源市場已成功步入國際化的大門。

隨著風力發(fā)電設(shè)備行業(yè)競爭的不斷加劇，大型風力發(fā)電設(shè)備企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁，國內(nèi)優(yōu)秀的風力發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的研究，特別是對產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境和產(chǎn)品購買者的深入研究。正因為如此，一大批國內(nèi)優(yōu)秀的風力發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)迅速崛起，逐漸成為風力發(fā)電設(shè)備行業(yè)中的翹楚！

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2021年，風力發(fā)電設(shè)備運行與維護列入《職業(yè)教育專業(yè)目錄（2021年）》。

本書為日本土木學會所編風力發(fā)電設(shè)備塔架結(jié)構(gòu)設(shè)計指南及解說。主要講述風力發(fā)電設(shè)備塔架結(jié)構(gòu)的設(shè)計流程、設(shè)計風速的評估、風荷載的評估、地震作用的評估、其他荷載 、塔架結(jié)構(gòu)的計算、錨固部分的結(jié)構(gòu)計算、基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)計算、根據(jù)指南設(shè)計的實例、數(shù)值計算分析實例、相關(guān)法律以及法規(guī)、參考資料等。本書對我國風力發(fā)電設(shè)備塔架結(jié)構(gòu)的設(shè)計具有較強的指導和借鑒意義。

模塊一　風力發(fā)電設(shè)備制造及工藝基礎(chǔ)

任務(wù)一　認知風電設(shè)備制造常用的金屬材料

任務(wù)二　認知風電設(shè)備制造常用非金屬材料

任務(wù)三　熟識風電設(shè)備典型的加工制造技術(shù)

模塊二　風葉的制造及工藝

任務(wù)一　風葉的結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料選擇

任務(wù)二　風葉的制造及加工工藝

任務(wù)三　風葉的檢查與驗收

模塊三　輪轂的制造及工藝

任務(wù)一　輪轂結(jié)構(gòu)的設(shè)計及材料選擇

任務(wù)二　輪轂的制造及加工工藝

任務(wù)三　輪轂的檢查與驗收

模塊四　風電機組傳動系統(tǒng)的制造及工藝

任務(wù)一　傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

任務(wù)二　傳動軸的制造及工藝

任務(wù)三　齒輪箱的制造及工藝

任務(wù)四　傳動系統(tǒng)的檢查與驗收

模塊五　機艙、底盤的制造及工藝

任務(wù)一　機艙的制造及加工工藝

任務(wù)二　底盤的制造及加工工藝

模塊六　發(fā)電機的制造及工藝

任務(wù)一　發(fā)電機的結(jié)構(gòu)類型

任務(wù)二　發(fā)電機零部件的機械加工及工藝

任務(wù)三　發(fā)電機鐵芯的制造工藝

任務(wù)四　發(fā)電機繞組的制造工藝

任務(wù)五　發(fā)電機的裝配及檢驗

模塊七　控制系統(tǒng)的制造及工藝

任務(wù)一　控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能

任務(wù)二　控制系統(tǒng)的制造工藝

任務(wù)三　控制系統(tǒng)的檢查與驗收

模塊八　塔架的制造及工藝

任務(wù)一　塔架的結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料

任務(wù)二　塔架的制造及加工工藝

任務(wù)三　塔架的檢查與驗收

模塊九　風電機組基礎(chǔ)施工及工藝

任務(wù)一　風電機組基礎(chǔ)設(shè)計

任務(wù)二　風電機組基礎(chǔ)施工

參考文獻 2100433B