風電設(shè)備制造機加工,鑄造現(xiàn)狀

熱心網(wǎng)友：世界風電設(shè)備巨頭中國發(fā)展現(xiàn)狀 更新時間：2007-12-28 11:02:54 點擊次數(shù)：95 在昨天上海召開的“2007國際風能大會”上，包括通用電氣、西門子、恩德公司等在內(nèi)的世界風電設(shè)備巨頭系數(shù)到場爭取客戶。專家表示，面對中國未來十年數(shù)萬兆瓦的廣闊風電市場，國外風電巨頭在中國風電設(shè)備商無法掌握核心技術(shù)的情況下，加緊了“圈地”步伐。 恩德公司首席執(zhí)行官Richterich告訴記者，這家來自德國的兆瓦級風電設(shè)備制造商剛剛簽訂了為寧夏、遼寧、內(nèi)蒙提供逾126兆瓦的風力發(fā)電機組，采購金額達9500萬歐元。 這家公司對中國市場是如此充滿信心，甚至把其三大生產(chǎn)基地中的兩個放在中國，在北京設(shè)立亞洲總部。此外，該公司還計劃在華追加5億元人民幣投資，力爭3年后實現(xiàn)年產(chǎn)能力增長4倍。 與此同時，美國GE Wind、丹麥Vestas、西班牙Gamesa等國際風機巨頭在中國的安裝基地，均占據(jù)了10％以上的市場份額。 風電機組國產(chǎn)化率不足3成 中國風電協(xié)會專家表示，目前我國風能行業(yè)已占全球市場份額10％，躋身世界前五大風電市場。未來中國市場將保持3位數(shù)的增長速度，成為僅次于美國的世界第二大風電市場。 按照我國《可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略》，我國計劃在2020年風電規(guī)模達3000萬千瓦。要實現(xiàn)這一目標，未來14年內(nèi)年均新增裝機容量需要保持在200萬千瓦左右。到那時，風能發(fā)電將占我國需求電能的20％左右，2006年到2015年，保守預計風機設(shè)備類的市場容量將達到1000億元以上。 但與我國廣闊風電市場形成鮮明對比的，是國內(nèi)風力發(fā)電設(shè)備制造水平的低下。據(jù)悉，在2005年我國49.8萬千瓦的風電新裝機容量中，國產(chǎn)風電機組僅占28％。而這已是歷年的最高紀錄，目前我國風機設(shè)備的平均國產(chǎn)化率僅為25%。 一家國外風電設(shè)備商在回應記者提出的其價格高昂的設(shè)備如何與“中國制造”競爭時表示，技術(shù)優(yōu)勢是其擊敗中國風電設(shè)備廠商在退稅、低價等方面擁有的優(yōu)勢的法寶；中國本地企業(yè)的風機產(chǎn)品可靠性弱、產(chǎn)品質(zhì)量讓人失望，而其公司的產(chǎn)品，即使在風速低于3m/秒的狀況下，也能達到97％的可靠性。 恩德公司則宣稱，2011年能搶占中國市場份額的15％以上。 不過，我國風機廠商并非全無機會。風能協(xié)會專家告訴記者，我國中長期發(fā)展規(guī)劃強調(diào)了要培養(yǎng)大型兆瓦級風機整機的制造能力，目前對風電場招標設(shè)備有70%國產(chǎn)化率的要求，這為本土的風機制造商預留了巨大的市場空間。由于風機體積巨大，風機受銷售半徑的影響較為明顯，國內(nèi)廠商在運輸及后繼維護方面具備成本優(yōu)勢。 外資幾乎壟斷大容量風電設(shè)備 據(jù)與會專家介紹，大型兆瓦級風機日益成為全球風能技術(shù)發(fā)展的趨勢。國外風電機組目前已普遍達到兆瓦級，美國的主流機組一般為1.5兆瓦，一些歐洲國家則多為1.5-2.5兆瓦，我國國內(nèi)目前本土化生產(chǎn)的風電設(shè)備單機容量僅在600千瓦、750千瓦級上，最大風電機組是1兆瓦，且在機組總體設(shè)計技術(shù)上落后于發(fā)達國家。 一家德國風電設(shè)備公司在接受記者采訪時表示，該公司出口中國的風電機組均為1.5兆瓦，是中國最大的風電機組產(chǎn)品之一；相比之下，2006年中國安裝的風電機組平均單擊容量只有大約930千瓦（0.93兆瓦）。2004年，我國風機平均單機容量為771千瓦，2005年也僅897千瓦。 美國通用電氣能源集團2005年在華建設(shè)的首個風電機組生產(chǎn)廠，產(chǎn)品即為1.5兆瓦機組。恩德與我國三省企業(yè)簽訂的供應設(shè)備，則均為1.3兆瓦和1.5兆瓦機組。 我國本土企業(yè)不僅難以生產(chǎn)兆瓦級整體機組，對其關(guān)鍵部件也難以生產(chǎn)。恩德公司表示，其在中國的設(shè)廠面臨供應鏈的問題，導致2.5兆瓦風電設(shè)備無法“中國化”，即中國本土廠商無法為其生產(chǎn)出質(zhì)量過關(guān)的兆瓦級風電設(shè)備部件，目前其1.5兆瓦風電設(shè)備的變速箱，全國只能有1－2家企業(yè)能提供，而其2.5兆瓦風機的變速箱，則無一中國廠商能為其提供。對風電設(shè)備選型現(xiàn)狀的技術(shù)經(jīng)濟分析(1) 時間：2008-8-13 15:05:54 來源：胡立偉 關(guān)鍵詞語：風電項目 設(shè)備選型 本文摘要：風電設(shè)備選型已經(jīng)成為影響風電項目投資行為的主要因素之一。通過對風電設(shè)備選型的主要技術(shù)指標額定風速的理論分析、公式計算， 通過對風電設(shè)備選型、風電設(shè)備投資等主要經(jīng)濟指標進行不同組合的方案研究，提出了風電設(shè)備設(shè)計選型時簡單而有效的評價方法，揭示了風電設(shè)備選型組合方案與風電投資規(guī)模效應的內(nèi)在聯(lián)系，能更好地提高風電項目的經(jīng)濟性。 0 引 言 2006年， 中國的風電裝機容量達到了135萬kW， 實現(xiàn)了當年約106.7％的增長速度。截至2006年底，中國風電裝機容量達到了2599MW，低于丹麥的3136MW，排名第六位[1]。 伴隨著風電裝機規(guī)模的高速增長， 風電設(shè)備及零部件呈現(xiàn)出供不應求的狀況，風電設(shè)備的價格也出現(xiàn)了較大的波動。在現(xiàn)有上網(wǎng)電價的情況下，風電設(shè)備選型已經(jīng)成為影響風電項目投資行為的主要因素之一。 中國的風力發(fā)電技術(shù)及其應用相對落后于歐美，風電設(shè)備選型時應關(guān)注的主要技術(shù)經(jīng)濟指標還沒有較好的評價和分析方法。風電設(shè)備選型技術(shù)指標上，目前依據(jù)的主要是風電的相關(guān)標準和規(guī)范，而選型時對風電場風能資源與風電設(shè)備額定風速的關(guān)系沒有簡單有效的分析方法；風電設(shè)備選型主要經(jīng)濟指標上，評價和分析風電項目時比較關(guān)注上網(wǎng)電價、固定投資和設(shè)備利用率等主要指標，而對影響風電項目投資較大的指標，如風電設(shè)備選型的組合對固定資產(chǎn)的影響、風電設(shè)備選型與風電項目投資規(guī)模效應之間的關(guān)系較少引起重視。通過對風能利用效率原理分析，提出簡單確定風電場額定風速的計算公式，提供風電設(shè)備選型參考；通過應用運籌學原理及對相關(guān)經(jīng)濟指標概率統(tǒng)計的設(shè)計，揭示了風電設(shè)備選型組合方案與風電項目投資規(guī)模效應之間的內(nèi)在聯(lián)系。本文正是通過上述分析，提出了風電設(shè)備選型設(shè)計的一種新型有效、實用簡單的評價方法和分析途徑。 1 風電設(shè)備選型的技術(shù)分析 中國幅員遼闊，南北風資源差別較大，按目前引進的歐美風機技術(shù)及其標準制造的風電設(shè)備，其還需要有一個對本土化風資源適應性研究的過程。 按照現(xiàn)行變漿距風力發(fā)電機的最大功率捕獲原理，風力發(fā)電機從切入風速（Cut-in wind speed）到額定風速（Rated wind speed）這一過程中，通過變漿技術(shù)可以實現(xiàn)風力發(fā)電機工況下的最優(yōu)化，從實際風速分布統(tǒng)計情況來看，風力發(fā)電機運行得最多的時段也基本上是集中在這一工況下，且這一工況下的出力為最多。風力發(fā)電機從切入風速到風力發(fā)電機達到額定功率時的最優(yōu)風能捕獲[2]曲線如圖1所示。 從圖1中可以看到，隨著風速v的增加，通過控制葉片變漿，即改變?nèi)~片的迎風攻角，可以保持風力發(fā)電機在各個風速nmax時達到其出力最大化Pmax，圖1中用幾條風速曲線表達了這一變化過程。而在實際工作中，一般將測得的逐時風速按風頻數(shù)來統(tǒng)計，一個典型風場的風速分布為一個威布爾（Weibull）分布及其瑞利（Rayleigh）分布，如下圖2所示，圖2中分別列出了陸上（Onshore）和海上（Offshore）風速典型分布[3]情況。 其中威布爾（weibull）分布所控制分布寬度的形狀參數(shù)K值和控制平均風速分布的尺度參數(shù)A值是實際工作中主要關(guān)注的兩個參數(shù)[2，4]。一般來說，在弄清風電場址區(qū)的風速分布情況后，會根據(jù)平均風速值、湍流計算值和極大風速推算值等，以及風力發(fā)電機組分級[4，5]的相關(guān)規(guī)定，來確定風力機組及主要部件的選型。從安全的角度來說，這種做法是值得肯定的，但隨著風電設(shè)備裝機規(guī)模的不斷擴大，越來越多的專業(yè)人士對風力發(fā)電機出力這一指標給予了高度關(guān)注。而決定某臺風力發(fā)電機出力的指標就是其對風能的捕獲能力和利用效率， 所關(guān)注的這些參數(shù)與風能資源緊密相關(guān)。圖1表明，在實況中，進入額定風速區(qū)后，同功率機型之間的出力差別不大，而風力發(fā)電機大部分時間都是在額定風速以下區(qū)間運行，不同風力發(fā)電機的出力差別則主要集中在額定風速以下的區(qū)間，因此對額定風速的確定直接關(guān)系某臺風力發(fā)電機的出力指標。 在一個風電場區(qū)的風能資源參數(shù)已定的情況下，為了達到最優(yōu)出力，風電設(shè)備選型的一個重要技術(shù)指標就是確定其額定風速VN。通過不同風場、多臺風力發(fā)電機的出力對比研究發(fā)現(xiàn)，VN取值為A和K值的乘積，即VN=A×K是一個最簡單而有效的計算公式。如圖2中的陸上風電場風電設(shè)備應選取額定風速VN為12～13m/s，而海上風電場區(qū)風力發(fā)電機應選取額定風速VN為15～16m/s。基于對這一點的理解，風力發(fā)電機安裝在海上時可以越來越大型化，因為其要求的額定風速相對比較高，而安裝在陸上的風力發(fā)電機卻不能一味求大，單機功率過大的風力發(fā)電機即使采用了很多先進技術(shù)，如加大其低風速的捕風性能，但由于其額定風速較高，因而犧牲了整機性能，將得不償失。 2 風電設(shè)備選型的主要經(jīng)濟指標分析 實際工作中，對風電設(shè)備選型時， 既要做到風電設(shè)備選型滿足風電場的技術(shù)要求，也要考慮設(shè)備價格波動對風電投資所產(chǎn)生的影響?，F(xiàn)階段，有些風電項目，不管擬建場址區(qū)的風能資源情況如何，風電設(shè)備選型上都以MW級機組為目標，以1.5MW機組選型為最多，而1.5MW級單機的額定風速多以14m/s左右為主，一個二級風能資源[4，5]的風電場其年平均風速70米輪轂高度的實測風還不到6.6m/s，選用這樣的風電設(shè)備，其出力也能算到兩千小時的年等效小時利用數(shù)，實難茍同。 評價一個風電項目的主要風險變量有上網(wǎng)電量、固定資產(chǎn)投資、上網(wǎng)電價。前面在技術(shù)分析中主要談到了風力發(fā)電機的出力問題，此問題相關(guān)于上網(wǎng)電量，在電網(wǎng)電價暫不確定的情況下，由于風電設(shè)備價格的較大波動，風電項目投資回報[6]問題已經(jīng)成為影響風電項目投資的主要因素之一。 在風電項目固定資產(chǎn)投資中，風電設(shè)備選型對投資影響最大，風電設(shè)備選型及其組合方案與風電項目規(guī)模的關(guān)聯(lián)是最主要的因素。現(xiàn)階段，風電設(shè)備根據(jù)單機功率的劃分，遵循的是一個由小到大的發(fā)展路線，在一個系列產(chǎn)品中，單機功率較小的比較大的風力發(fā)電機研發(fā)要早，產(chǎn)品更成熟。所以，一些單機功率稍小但國產(chǎn)化多年且逐步成熟穩(wěn)定的風力發(fā)電機，如750kW機，盡管風能利用效率理論上比不上同系列的MW級風力發(fā)電機，但由于其已經(jīng)成熟、運行相對穩(wěn)定，其可利用率反而更高，而且其價格更有競爭力，具有較高的性價比。通過對風電項目風電設(shè)備選型的多方案比較，發(fā)現(xiàn)風電設(shè)備選型與風電項目規(guī)模相關(guān)聯(lián)。采用不同的組合方案，對風電設(shè)備投資的控制、風電設(shè)備的可利用率等主要經(jīng)濟指標都能實現(xiàn)優(yōu)化。 3 工程案例分析以一個實際風電項目風電設(shè)備選型為例，按49.5MW裝機規(guī)模考慮，從技術(shù)經(jīng)濟的角度來分析多種組合方式下的選型情況。結(jié)合目前國產(chǎn)、合資、外資本土化等風力發(fā)電機設(shè)備制造情況，此處提出如下幾種可供選擇的方案。方案一：用國產(chǎn)基本上已經(jīng)定型且成熟的750kW級機組，設(shè)備單kW造價的工程投資將有大幅降低。這一方案建議在電價不明確的情況下使用，選用的概率為10％。方案二：用國產(chǎn)基本上已經(jīng)定型且成熟的750kW機和1500kW機組合，也能有一定幅度的投資額下降。這一方案可以在電價不理想時使用，選用概率為20％。方案三：用國產(chǎn)已定型1500kW機，選用的概率為50％。方案四：用合資生產(chǎn)且滿足國產(chǎn)化70％要求的1500kW機組時，投資在方案三的基礎(chǔ)上有一定幅度的上升。這一方案由于受多方影響，選用的概率為20％。方案五：用進口2000kW風力發(fā)電機時，設(shè)備造價和投資將大幅度提升。 根據(jù)現(xiàn)行可能的價格政策和上述的技術(shù)分析情況來看，投入此種機型將導致投資收益率和回報率[6]都十分低，對本項目來說，將選用其的概率暫定為0％。各方案的具體參數(shù)詳見表1。 表1 某49.5MW規(guī)模風電項目的設(shè)備可供選型方案 序號 方案 設(shè)備造價(萬元) 基準率(％) 設(shè)備投資浮動率(％) 工程總投資浮動率(％) 設(shè)備單價(元/kW) 說明 備注 1 用750kW機 19800? 62.50 -37.50 -23.38 4000.00 按66臺國產(chǎn)750kW單機 國產(chǎn) 2 750kW和1500kW混合方案 25920.00 81.82 -18.18 -11.33 4000(750kW機)6400(1500 kW機) 按32臺750kW單機和17臺國產(chǎn)1500kW單機的組合方式 國產(chǎn) 3 用1500kW機 31680 100.00 -- 6400.00 按33臺國產(chǎn)1500kW單機 國產(chǎn) 4 用1500kW機 38610 121.88 21.88 15.02 7800.0 按33臺合資或獨資達到國產(chǎn)化率70％要求的1500kW單機 合資5 用2000kW機 50000 157.83 57.83 38.63 10000.00 按25臺合資或獨資達到國產(chǎn)化率70％要求的2000kW單機 進口 機型 根據(jù)表1所列參數(shù)，在不同組合方案下，工程總投資的變動量非常大，每一級組合情況下都有大于10％的差距，而采用各種組合方式計算的上網(wǎng)電量差要小于10％。這也就是說明，在相同的上網(wǎng)電價的情況下，功率較小一些的組合方案，如方案二，上網(wǎng)電量的降低相對投資的降低對計算投資回報來說影響要小，也就是說方案二的投資回報要好于方案三的投資回報；反之，在規(guī)模一定、上網(wǎng)電價還沒有明確的情況下，方案二將比方案三有一個更有競爭力的上網(wǎng)電價。 另一個需要考慮的是風電場的規(guī)模效應問題。 以現(xiàn)階段的風電設(shè)備單機規(guī)模來說，過小的裝機規(guī)模，如風電場的設(shè)計裝機規(guī)模小于2萬kW，則不適宜進行多種規(guī)格的風電設(shè)備混裝。這一點無論是從風電設(shè)備采購、運輸、安裝、運行維護等方面，還是從組合的效益方面來說，風電設(shè)備選型一定要進行充分的投資、上網(wǎng)電量、上網(wǎng)電價三者的優(yōu)化組合上進行分析。如圖3為菲律賓北風風電場，其裝機規(guī)模為1.65萬kW，選用的是同一規(guī)格的風電設(shè)備。而對于一個設(shè)計規(guī)模較大、投資分期進行的風電項目，則可以考慮按前段組合方案來實施。一般而言，一個風電場內(nèi)的上網(wǎng)電價在確定的時候基本上是一致的，不會有太大的變動，選擇適合于本風電場區(qū)風能資源特點的一系列規(guī)格的風電設(shè)備則是較優(yōu)方案。在中國很多地區(qū)，一個風電場的建設(shè)，并不都是一次性建成的，一個較大的風電場，都是經(jīng)過單機試運行、多機小規(guī)模運行、中等規(guī)模的裝機、直到大規(guī)模的裝機這個過程，在這個過程中，風電設(shè)備的選型基本上都包含了對上述技術(shù)經(jīng)濟及相關(guān)問題的分析考慮。圖4為內(nèi)蒙古輝騰錫勒風電場，該風電場在近幾年的發(fā)展過程中，采取了多次建設(shè)、不同規(guī)模、規(guī)格不同的裝機方案，該風電廠目前的運營效益較佳。 4 結(jié) 論 綜上所述，風電設(shè)備選型時主要技術(shù)經(jīng)濟指標的準確和有效評價，對風電項目投資行為起著至關(guān)重要的作用。風電設(shè)備選型及其組合方案與風電項目規(guī)模效應是存在關(guān)聯(lián)的，風電設(shè)備設(shè)計選型時應用簡單而有效的評價方法，找出風電設(shè)備選型組合方案與風電投資規(guī)模效應的內(nèi)在聯(lián)系。通過這些方法的實際應用，能更好地提高風電項目的經(jīng)濟性和整體效益。