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自主创新为风电业发展提供技术保障

文章来源:中国电子报 | 发布日期:2009-07-10 | 作者:姚兴佳 | 点击次数:

新能源热潮席卷全球,作为其中发展较早的风能产业也得到诸多厂商和业内人士的关注。而中国风电行业在经历了多种模式的发展状况变故之后,百川归海,掀起了自主创新的浪潮。

自主创新是我国风电行业健康发展必由之路

风电技术属于多学科交叉的高新技术,涉及机械制造、电气控制、通信、电力电子、空气动力学等学科。由于我国风电设备制造起步较晚,虽然采取了合资生产或购买许可证国内组装等技术途径,但仍未能掌握风电机组总体设计的核心技术。随着国家可再生能源法的颁布和国家风电科技政策以及风电场特许权政策的推进,我国风电事业进入快速发展阶段,大批国有企业、民营企业、合资企业进入新兴的风电领域。据不完全统计,目前进入我国风电市场的企业已达到80余家。但目前具有成熟产品的企业不到1/3,企业之间的不正当竞争越演越烈,技术来源存在盲目性,企业缺乏技术水平的判知能力,在前进的道路上出现了一些亟待解决的问题。体现在以下几方面:

1.中国风电发展速度与行业综合基础不相适应的矛盾日渐突出,尤其是基础理论的深入研究开展不够,公共平台建设呼而不出,导致快速发展的路基存在失稳的风险。

2.引进国外技术价格昂贵,技术上需要二次开发,而外国公司对输出技术的后续改造、产品升级换代、市场销售范围进行了种种限制,在一定程度上阻碍了风电制造业的可持续发展。

3.外国公司通常专注于一种机型,力争做出精品,如 Vestas双馈系列、Enercon直驱系列、Vinwind混合系列等都已成为世界品牌。而刚刚进入风电领域的一些国内公司由于技术路线不清晰,往往陷入机型选择的怪圈,尽管技术力量有限,却什么机型都要做,在产品开发上缺乏连续性,产品定位存在不确定性。

4.在条件不成熟的情况下,急于追求规模化效益,导致产业链上下游发展不协调。因部件供应不足而拖期违约,因部件质量问题造成整机召回返修的现象时有发生。更为严重的是人才的短缺,技术服务队伍的不配套,战线过长,多头出击,必将导致装机越多,风险越大。

5.各自为战的倾向使我国风电企业难以形成合力。对风电产品满足于外观结构概念化理解,技术上互相保密,出现质量问题对外封锁,缺乏行业协作和资源整合精神,发展思路和技术路线陷入误区而不能明察。

上面提及的各种情况和现象,归根结底是产业体系优化和自主创新能力问题,这是处于成长期的风电行业不可回避的问题。目前我国风电行业的政策环境日趋完善,形成完善的风电产业体系和自主创新能力是我国风电产业发展的当务之急。

国家支持为风电行业自主创新插上腾飞翅膀

国家科技计划从“六五计划”开始就对风能研究开发给予了支持,尤其是“十五”、“十一五”以来国家能源战略的转移,国家科技计划加大对风电技术研究的资金投入,为我国风电行业自主创新技术发展奠定了坚实的基础。

至“十五”计划完成时,我国风电机组装备取得了重大突破。通过科技攻关计划的支持,实现了 600kW 、750kW 风力发电机组产业化。在“863”计划中,完成了国产1MW、1.2MW风电机组样机的研制并实现并网发电。同时也为我国风电事业的发展培养了一批专业人才。

项目立项以掌握风电核心技术、突破风电产业技术瓶颈为依据,确立了研究和开发大型风力发电设备,促进风电技术进步和产业发展,实现风电设备制造国产化的目标。利用“十五”期间的科技成果,在2种兆瓦级变速恒频风电机组样机的基础上,行业开展了1.5MW~2.5MW风电机组关键技术攻关及产业化,为我国陆地风电场提供了主力机型,研制出2.5MW以上风电机组并对近海风电场相关技术进行研究,填补了该领域国内风电技术空白,缩短了与世界先进水平的差距。[NextPage]

通过科技支撑计划的实施,建立政府支持、企业和高校参与的多元化育才体制,培养出一批面向风电产业的高水平领军人才和技术骨干,建立了一支高技能专业人才、高技术服务人才、高层次管理人才构成的科技创新人才梯队,增加了风电科研产出总量,不断取得有原创性的重大成果,大大提高了我国在国际风电领域的科技竞争力,为未来中国成为世界风电制造和应用大国奠定了基础。

为配合科技支撑计划重大项目的实施,国家在“863”计划的研发课题中设置了风电机组、风电场运行技术、设计软件、叶片翼型设计等技术研发课题,继续在风电高技术研发上进行投入。

2006年,我国《可再生能源法》正式颁布实施。在风电方面,相关部门又相继出台了一系列促进风能发展的政策措施,涉及风能并网、电价、费用分摊等方面。《可再生能源法》及一系列实施细则的颁布实施,国家科技计划的方向引领,为我国风能发展提供了坚实的法律保证和明确的政策导向。

自主创新成为我国风电行业发展主旋律

中国风电技术自主创新伴随着中国风电产业发展的整个历程。沈阳工业大学是坚持自主创新风电研究的代表之一。沈阳工业大学从事风力发电技术研究27年,完成了0.3kW~20kW离网型风力发电机、30kW~3000kW并网型风力发电机组的设计和研制及风力机测试设备等系列产品,共计3大类20余个品种,其中4项纳入联合国亚太区域新能源合作项目,5种产品打入国际市场,获得国家专利9项,编写风力发电国家行业标准3部,取得45项科研成果,18项成果获得各级政府科技进步奖。在MW级产品开发方面,已形成1MW—3MW变速机型的系列产品,并在全国范围内得到推广和应用。

新疆金风科技股份有限公司选择的是技术引进、消化吸收转向自主创新的道路。金风公司最初引进德国600kW、750kW整机技术,后来又引进其他机型,在此基础上消化吸收,利用国家风力发电工程中心的技术平台,组建技术队伍,开发出自主创新的风电产品。在1.5MW直驱风电机组和3MW半直驱技术方面获得重大突破。

上海电气集团采取引进技术、联合设计、自主研发等技术发展与进步的三阶段模式,已开发出具有完全自主知识产权的2MW 双馈式风电机组,正在研发3.6MW离岸型双馈式风力发电机组。

重庆海装风电公司在科技部的支持下联合4家企业开始进行5MW离岸型风力发电机组研发。此外,华锐风电、东汽集团、运达风电、北重集团、常州新誉、三一重工等知名企业也在风电开发自主创新的道路上迈出了坚实的步伐。

自主创新的观念深入人心,自主创新的硕果不断涌现,新机型不断下线,产能迅速增长,国产机组的市场份额不断上升,自主创新道路成为中国多元化风电行业发展模式的最终共同选择。

中国风电行业发展任重道远,在确定风电产品以自主研发、生产制造为主体的同时,应加强测试认证和人才培养两翼军团建设,形成“一主两翼”相互支撑稳定发展的格局。要大力加强风电可持续发展基础理论研究和平台建设,完善风电能量转换基本原理和统一理论的研究,用于指导风电设备产品设计、制造、运行的实践,开展公共平台建设,形成服务于全国风电的技术平台、信息平台、实验平台。把风力发电基础理论研究、自主创新能力建设依托于国家级研发和服务的公共平台之上。在国家风力发电工程研究中心平台上组建面向全行业的风电核心技术研发团队,为风电产业健康发展提供技术保证;依托研发机构建立与技术平台相辅相成的信息网络平台,通过信息服务建立总装企业、部件企业、工程服务企业和电网企业之间的纽带联系,促进风电产业协调、有序发展;优化资源,组建国家级风力发电重点实验室,并以重点实验室为主体筹建国家级风力发电试验场。完成型普化、标准化设计,完善质量监理保障体系,确保风电产业健康有序发展。综合我国的风电政策、产业结构、运行机制、发展速度等综合因素,可以预言,到2020年,中国将成为全球风电设备的生产大国、应用大国、出口大国。

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