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中國風電關鍵技術研究取得可喜成果/譚 碩

圖:晨光中的甘肅酒泉風電基地

近年來,受國家政策激勵及新能源產業前景吸引,國內風電產業方興未艾,國產風電設備製造業發展迅速,在一些關鍵技術上取得重大突破。日前,中國科協宣布,由中國自主研發的、具有自主知識產權的十千瓦垂直軸風力發電機已經開始生產,它不僅打破了核心技術和設備大量從國外引進的局面,而且,使國產風電產品開始在歐洲市場嶄露頭角。

自主風力發電機研製獲得突破

此次自主風力發電機的研製成功,預示著中國風電設備製造「國貨」時代的到來。

專家介紹,目前大型風力發電機均採用水準軸風力機,缺陷是設計技術複雜,重幾十噸的機艙需安裝在近百米的高空,功率存在偏航損失,這是內地風電成本較高的原因之一。而河海大學研製開發的垂直軸風力機無需對風,不存在偏航功率損失;葉片設計簡單,完全可以自主設計;機艙和齒輪箱可置於風輪下或地面,維修費用更低;垂直軸風力機的噪音比水準軸更小,雜訊污染降低,而其風能利用系數與水準軸風力機相當。

風電發展逐步走向成熟  一九八六年五月,由維斯塔斯公司製造的三台五百五十千瓦風機在山東榮成馬蘭灣併網發電,實現了中國風電併網從無到有的突破。同年,福建平潭與新疆達阪城風場先後實現併網,從而使一九八六年成為中國風電發展的肇始之年。  一九九六年,國家相關部門組織西安航空發動機集團、中國一拖集團等單位進行國產風電機組聯合攻關,在引進國外技術的基礎上,生產了六百千瓦失速型和六百六十千瓦變槳距型機組,此舉被認為是中國風電設備製造業的開始。

二○○三年,國家發展改革委開始推進實施「風電特許權」專案,先後共實施五期、確定了四十九個風電場項目,涉及廣東、江蘇、內蒙古、吉林、甘肅、河北等六省(區),總裝機八百八十萬千瓦。

二○○六年,《可再生能源法》及其相關規劃正式實施後,風電發展中的種種優惠政策以法律法規的形式固定下來,中國風電發展達成了階段性成果。

在多項利好政策的推動下,到二○○八年底,中國風電裝機規模已達到一千二百一十七萬千瓦,當年風電上網量達到一百四十八億千瓦時,按照每戶每年用電量一千五百千瓦時計算,二○○八年風電提供的清潔電力基本能夠滿足一千萬戶城市居民一年的生活用電需求。同年底,全國共有二十二個省(區、市)開發建設了風電場,風電裝機容量世界排名也由二○○七年的第五名升至第四名。據預測,二○○九年,全國累計裝機容量預計可達兩千萬千瓦。

目前,中國已經基本掌握了大型風電機組的製造技術,全國已經生產或者準備進入大型風電機組製造的企業有七十多家,初步形成了大連華銳、金風科技、東方電氣等風電機組製造龍頭企業,國產風電設備市場份額已經佔到了百分之七十五。

來自國家能源局的統計資料顯示,通過大型風電場特許權招標和引進技術,國產一點五兆瓦級風電機組已批量投入運行,自主化率達到百分之八十六,降低了風電場建設和運營成本。在零部件方面,內地已可批量生產發電機、齒輪箱、葉片、塔架、控制系統、變槳和偏航軸承等零部件,初步形成了風電設備製造和配套部件專業化產業鏈。為規範風電產業發展,保證風電設備品質,風電機組產品的認證體系也在進一步建立之中。

發展風電是可持續發展的必然要求  「十一五」期間和今後相當長的時期內,國家將把實施可持續發展戰略放在更加突出的位置,發展風電將成為國家可持續發展戰略的必然要求。中國以煤炭為主的能源結構與「西電東送」的客觀形勢,也決定了中國必須要搞風能集中開發與送出,以「建設大基地,融入大電網」的形式規模化開發風電。

預計到二○二○年,全國風電開發建設規模有望超過一億千瓦,重點依託「三北」及江蘇沿海風能資源豐富區,以「建設大基地,融入大電網」的方式進行規劃和布局。初步在河北、內蒙古、吉林、甘肅、新疆、江蘇沿海等省份建設十多個百萬千瓦級風電基地和七個千萬千瓦級風電基地,形成若干個「風電三峽」。

未來,中國還將在「三北」地區重點建設數百個十萬千瓦級以上的大型風電場,初步規劃建設河北、內蒙古東部地區、內蒙古西部地區、甘肅酒泉、新疆哈密、吉林等六個陸上千萬千瓦級風電基地。  在經濟較發達的江蘇、上海、福建、山東和廣東等沿海地區,發揮其經濟優勢和市場優勢,加快開發利用風能資源,重點建設數十個十萬千瓦級大型風電場。同時,加強對近海風能開發技術研究,以近海資源勘查評價和工程前期工作為基礎,加大近海風電開發力度。尤其在江蘇沿海地區成片建設大型風電場,初步規劃建設江蘇沿海千萬千瓦級風電基地。在其他具有可利用風能資源的省(區、市),因地制宜發展中小風電場。

同時,初步建立起國內較為完備的風力發電產業體系,風電機組製造的關鍵技術和重大裝備取得突破,風電機組及其零部件國內供貨能力明顯提高,整機生產能力達到年產一千萬千瓦,零部件配套生產能力達到年產一千五百萬千瓦,為二○一○年風電快速發展奠定裝備基礎。

此外,還要培育出具有自主知識產權的兆瓦級以上風電機組及零部件品牌,風電技術水準和裝備能力基本達到國際水準,建立起具有技術研發、檢測認證、實驗測試等功能的技術及產業服務體系,風電建設運營中各項技術經濟指標進一步提高,以期競爭力明顯增強。

據悉,借風電發展的東風,日前,內地最大的風電設備生產基地已在山東濟南高新區開工建設。據介紹,該產業園由北車集團投資建設,規劃面積一千八百一十五畝,一期預計投資三十億元。該產業園將主要從事風力發電裝備及相關產品的研發、引進、生產及銷售,中試型風力發電場的建設及運營等業務。

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