完善大功率风机关键部件配套 加强5兆瓦、6兆瓦及以上大功率海上风电设备研制与应用

　　近日，装载着江苏滨海H2号400兆瓦项目风电机组的恒通18号，驶离了上海电气临港重装备码头，完成了首船发运，也为我国最大规模海上风力发电场滨海二期拉开了序幕。丹麦著名风能咨询机构MAKE发布的《2016年度全球风机整机商市场份额》显示，2016年，国内新增海上风电吊装容量607兆瓦，上海电气独占81%的市场份额。
　　
　　实际上，除了上海电气，目前我国国内风电整机企业中，华锐风电、湘电风能和海装风电等厂家已经具备了5兆瓦及以上大型风电机组的研发制造能力，并均有样机运行。关键问题是，与大功率海上风机相配套的叶轮直径、大叶片等关键部件仍旧依赖进口，使大功率海上风机难以体现其最佳经济性。 　　
　　大功率海上风机是大势所趋
　　
　　我国海上风电正在从前些年的“暂停模式”进入“稳步发展模式”,国家发展改革委、国家海洋局联合发布的《全国海洋经济发展“十三五”规划》指出，要加强5兆瓦、6兆瓦及以上大功率海上风电设备研制，突破离岸变电站、海底电缆输电关键技术，延伸储能装置、智能电网等海上风电配套产业，健全海上风电产业技术标准体系和用海标准。
　　
　　2016年8月，上海电气引入西门子海上风电旗舰产品6.0机组，SWT-6.0海上风电机组采用先进的永磁技术，大大简化机组结构并进一步增强了机组可靠性，叶轮直径达154米，扫掠面积达到18600平方米，为迄今全球范围内已运行风机叶片中最长的叶轮设计之一。
　　
　　今年初，上海电气携最新引进的SWT-6.0直驱机组中标福清兴化湾海上风电场一期项目，这是上海电气引入西门子6.0机组后正式签订的首个订单，也是该型号风机首次落户国内海上风场。福清兴化湾样机试验风场是全球领先的海上风电机组竞技场，同时引进上海电气、金风科技、GE、海装风电等7家国内外知名风机厂商提供的14台5兆瓦及以上风电机组，总装机容量约8万千瓦。
　　
　　2016年，国内新增海上风电吊装容量607兆瓦，上海电气凭借其与西门子的技术专利使用许可合作独占81%的市场份额。在中国市场的近乎垄断地位也毫无争议的使上海电气在2016年全球海上风电市场排名第二，市场份额仅次于西门子。与西门子不同，上海电气2016年接近99%的海上风电新增装机均来自国内市场，而在国际市场鲜有收获。
　　
　　叶片配套成海上风机发展关键
　　
　　在大功率海上风机研制和应用方面，金风科技采用直驱永磁技术路线的6兆瓦风电机组早已在江苏大丰吊装；联合动力自主设计研发的6兆瓦海上风力发电机组2013年在山东潍坊风电场顺利并网发电；华锐风电5兆瓦海上风电机组在国内首个海上风电示范项目安装；明阳风电完成了3兆瓦、4.1兆瓦、6.5兆瓦系列风电机组的研发和制造，其中6.5兆瓦机组已经下线，开始吊装。
　　
　　莆田平海湾一期50兆瓦海上风电项目安装了湘电风能10台5兆瓦直驱永磁海上风电机组；海装风电承担着“5兆瓦近海风电机组研制国家科技支撑划”和“5兆瓦近海风电机组关键技术研制国际科技合作计划”两大国家项目，并在江苏如东县投建全国海上风电机组研制基地。形成年产海上风力发电机组30万千瓦的能力。
　　
　　风机选型的本质在于机型与风况的适合度。按照风速的高低，我国的海上风况可以划分为三大板块：第一是以江苏为代表的上海、浙江杭州湾、山东、河北、辽宁、广西等海域，其平均风速为6.8米/秒~7.8米/秒；第二是以浙江为代表的广东、海南海域，其平均风速为7米/秒~8米/秒；第三是福建海域，其平均风速为9米/秒~10米/秒。
　　
　　数据显示，当额定功率在6000千瓦以上时，叶轮直径须在160米以上，才能基本满足我国低风速海域的市场发电量需求。然而，由于叶片技术的限制，当前160米以上的叶片供应链尚不成熟，即使在全球范围内，160米以上叶片的应用业绩也寥寥无几。
　　
　　在目前我国海上风电市场上，4兆瓦、4.5兆瓦、5兆瓦和6兆瓦这四个级别的机型最为活跃。“从容量上说，我国风机制造厂商已经能做到6兆瓦甚至更大，跟国际水平相差无几，但是在高精零部件配套方面仍然依赖于国外，不少风机整机商都是轻资产的组装商，影响了企业的发展潜力。”远景能源副总裁田庆军接受中国电力报记者采访时表示，在竞争日益激烈的形势下，风电整机商一是不能单纯地做组装，二是不能单纯地局限于制造环节。现在流行的是全产业链和跨界。