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风电行业任重道远
  • 点击数:816     发布时间:2009-08-06 15:55:04
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    2009年,尽管世界金融风暴对中国经济造成了一定程度的影响,但业界都普遍认为风电行业却是风头正劲。这一方面归结于世界能源的日趋紧张,另一方面是中央政府对风能、太阳能、核能等可再生能源及清洁能源发展的重视。从外面看去,这两年中国风电行业发展得如火如荼,似有万帆齐发之势,但其中不乏有冷静的声音,认为中国风电产业的发展将不可避免地面临“大洗牌”。带着对中国风电行业健康发展的期望以及对风电自动化技术一些重要问题的探索,在第六届亚洲风能大会暨国际风能设备展览会召开之际,本刊记者有幸对中国风电三巨头之一东方电汽集团旗下东方电气自动控制工程有限公司副总经理陈建国先生进行了独家专访,他就记者所关心的问题一一给予了圆满解答。

    自动化博览:您能否简单综述一下我国风电行业的发展现状?风电设备制造业的情况如何呢?

    陈建国:2005年以前,我国风电产业的发展一直非常缓慢。2004年底,我国风电总装机容量仅76万千瓦左右,而当时世界风电总装机容量约为4760万千瓦,我国所占比例仅为1.6%,这与我国这样一个风电资源大国地位极不相称。2005年,随着中华人民共和国可再生能源法的颁布,国家在鼓励发展以风电为代表的新能源方面出台了许多具体政策。从那以后,我国的风电产业得到了快速发展,2008年底总装机容量达到1200万千瓦,4年时间的年均增长率约100%,同时期世界风电总装机容量约1.2亿千瓦,我国所占比例达到了10%,这是一个相当惊人的增长。目前,从装机容量来看,我国已成为亚洲第一、世界第四、风电装机容量超千万千瓦的风电大国。

    需求的快速增长也带动了我国风电设备制造业的快速发展。2004年,我国风机整机制造企业仅6家,目前明确进入风机整机制造的企业已超过70家,另外还有一些公司正在开展进入风机整机制造的前期准备工作,呈现出“你未唱罢我登场,百家风企竞风流”这样一个喜忧参半的格局。这些整机制造厂家带动的零部件生产企业究竟有多少,更是一个无法准确统计的数字。这样一个格局,一方面说明我国风电市场的现实需求及发展潜力有多么巨大,另外一个方面也反映出风电设备制造业产业布局及发展的混乱和无序。目前的这70余家整机企业,技术水平、生产规模、服务能力参差不齐,真正形成规模、比较有竞争能力的还只有寥寥几家,大多数企业对于未来面临的巨大风险都估计不足,这是我国目前风电设备制造业存在的一个突出问题。

    自动化博览:中国风电制造业和国际同行差距尚大,是这样的吗?您认为差距主要体现在什么地方?

    陈建国:我认为是这样。我们知道,目前公认的世界第1台风力发电机组于19世纪末由丹麦人研制成功,也就是说,发电用风机的出现距今已有一百余年的时间。尤其是1973年石油危机以后,西欧、美国等发达国家为寻求煤、石油等化石燃料的替代能源,投入大量经费,采用多种新技术研制兆瓦级的大功率风力发电机组,取得了很多成果,开创了风能利用的新局面。我国虽然也于上个世纪70年代开始风力发电技术的开发利用,取得了一定进展,但我国研制的多为小功率、离网型风机,大功率、并网型风机并未实现产业化。因此,从历史上来看,我国风电制造业无论从开发能力、技术水平、产业规模还是应用业绩各方面,就已经落后世界先进水平很大距离。

    近几年来,以东方汽机、大连重工等为代表的国内有实力的设备制造商,充分利用自身工业基础、人才及技术积累优厚的优势,采用从国外先进公司购买整机技术的方式,迅速实现了兆瓦级风机制造和应用的规模化。同时,通过不断的技术研发,这些骨干企业在技术的自主掌握方面已迈出了重要步伐,基本形成了兆瓦级先进风电机组的整机设计能力,并开发出一些具有一定自主知识产权的机型,呈现出可喜的发展局面。

    但是,风力发电机组作为一种技术密集型产品,涉及到多种学科,其技术本身也处在高速的发展过程中,我国企业要在技术开发方面达到世界同行的先进水平,还有很长的路要走,决不是一蹴而就的事情。因此,我国目前虽然已经成为风电设备制造大国,但尚未成为风电技术大国。和国际先进同行相比,我们的差距主要体现在:(1)对核心技术的掌握仍然不够,自主创新能力仍比较低下,完全自主开发新机型尚困难重重。国内几大骨干企业前几年主要忙于扩大生产规模、迅速抢占市场,在技术开发的投入上本身就不足,现在是到必须补上这一课的时候了。(2)一些主要部件,如风机控制系统、变频器的国内自主配套能力还很薄弱,仍然主要依赖进口或采用国外品牌。(3)关键零部件质量问题突出,导致整机运行可靠性差,可利用率低。如双馈型机组的重要部件齿轮箱,频繁出现断齿、漏油、行星轮松动等事故。(4)国产风机对国内电网的特殊要求,如电网电压不平衡、电网暂态故障后的在网能力等,普遍存在适应性较差的问题,有待解决。(5)制造业缺乏总体发展战略,缺乏政府层面的强有力引导,产业布局分散、混乱,难以形成合力,在与国际巨头的竞争中仍然面临着长期的压力和继续落后的风险。

    自动化博览:自动化技术与风电行业的结合点主要在哪几方面?发挥着什么样的作用?

     陈建国 :风机自身工作和运行的特殊性,决定了它是一个必须和自动化技术高度结合的系统,主要表现在如下几个方面:(1)风机一般都安装在比较偏僻的地方,无人值守,有风则启、无风则停,因此风机必须是一个高度自动化的产品,必须具有一套完善的自动控制设备。(2)一个风场之内的风机分布分散,必须有一套完善的通讯和监控系统将各风机连接在一起,以实现集中和远程监控,这也离不开自动化技术。(3)就风机控制系统本身的要求来看,也有它的特殊性。从硬件来讲,风机控制系统随风机一起安装在接近自然的环境中,工作于有较大振动、大范围的温度变化、强电磁干扰这样的复杂条件下,因此其硬件要求比一般系统要高得多。从软件来讲,风机要实现完全的自动控制,必须有一套与之相适应的完善的控制软件。另一方面,风机必须通过控制系统实现在较低风速下的最大风能捕获、在中等风速下的定转速以及在较大风速下的恒频、恒功运行,这也需要控制系统中有一套先进、复杂的控制算法。上述硬、软件方面特殊要求的实现,都需要自动化技术的支持。(4)考虑到风机制造企业的竞争将日益激烈,风机控制和通讯监控系统不仅要实现上述功能,还要追求成本的最低化才可能具有竞争力,这也迫使开发企业必须不断采用一切能够降低成本的新技术。因此,可以看出,风机控制系统是决定风机运行性能的关键部件之一,而自动化技术又是控制系统上应用最多、与控制系统关系最为密切的关键技术。

    自动化博览:东方电气自动控制工程有限公司是什么时候介入风电领域的?这些年走过了什么样的道路?取得了那些业绩?

    陈建国:可能很多人都知道,本公司的母公司东方汽轮机有限公司是2004年底进入风电领域的,目前已经成为中国国内位居前三名的风电设备制造商。作为东汽旗下专门从事自动控制技术研发及设备制造的专业部门,自控公司从一开始就组织了一支专门队伍,参与了其中控制系统部分技术转让谈判及后来的技术应用进程。在此过程中,深感技术转让方对这部分技术封锁的严重程度,真正认识到了核心技术是买不来的这一现实而深刻的道理。下决心依靠自己的力量,开发出具有自主技术的、能够满足风机长期、安全、可靠运行的风机控制系统。因此,从2005年11月起,公司先后联合国内有实力的高校和厂家,如电子科大、陕西秦峰、合肥阳光、重庆大学等单位,开展了风机主控制器、变浆控制器、风场监控系统、刹车油源及刹车器、变频器等风机控制系统主要构成部件的开发与研究工作。到目前为止,这些研究工作已取得重要进展,部分成果已转化为现实产品,开始产生效益。比如,公司开发的以主控制器为核心的风机主控系统,已经完成风场试运行,进入到了批量制造阶段。公司开发的变桨控制器,已在东汽风机上装备上百套,运行稳定。公司开发的刹车油源和刹车器,已有逾200套运行在东汽的风机上。目前,公司正在进行另一个关键部件变频器的合作开发。预计在今年,公司在风电产品上的销售收入将达到3亿元这样的水平,风电已经成为公司的一个重要支柱产业。

    自动化博览:自控公司从事风电控制系统的自主开发,究竟存在哪些方面的优势?   

    陈建国:我想,主要有如下几个方面:第一,我们有东汽这样一个强大的平台可以依托,东汽2008年的风机产量超过了800台,今年将达到1200至1400台这样的规模,这为我们自主研发产品提供了很好的应用平台,这是一般的自动化企业所不具备的。第二,前面已经谈到,公司从2004年东汽引进技术开始即从事风电控制系统的相关工作,是国内风机制造企业中较早开展自主研发的单位,到目前已经取得了大量成果,已经基本掌握包括变频器在内的风机控制系统主要部件的开发技术,这在国内的自动化企业中也走在了前面。第三,我们有一支力量较强的研发和技术队伍。目前,公司专门从事风电控制技术开发的人员达40余人,从事工程设计、调试、服务的人员有30余人,其中博士、硕士近30人,这也是一般自动化企业所不具备的。第四,上述三方面优势的结合还将产生另一个效应,由于有人才队伍,有已经积累的技术成果,有东汽这样一个良好应用平台,我们将比别的自动化企业更清楚这些产品在应用上的问题所在,更清楚应如何进行改进,因此可以开发出更能适应我国电网环境的风机控制产品。我想,这就是我们的核心竞争力。

    自动化博览:由于多种原因的存在,有专家认为,2009年底中国风电制造业将遭遇行业“大洗牌”,您如何评价这种说法?

    陈建国:实际上,风电制造业的“洗牌”已经发生并且还正在上演,一些企业进入了,又很快知难而退,其实就是洗牌的结果。但是从总量来看,风电制造企业是处在不断增加的过程中,这样,风电制造业遭遇行业“大洗牌”确实是不可避免的事情,只是这个事情究竟会发生在什么时候,是不是就在2009年底,恐怕谁也不能完全确定。最近,业内人士都在关注和热议即将出台的新能源振兴规划,到2020年的风电总装机容量究竟会定在什么水平也有各种各样的预计和猜测,较低的估计是1亿千瓦,较高的估计是1.5亿千瓦。就按较高的1.5亿千瓦计算,从2009年到2020年的12年间,风电总装机容量还要增加1.38亿千瓦左右,按照每年平均增加计算,则每年的需求在1100万千瓦这样的水平,这当然是一个非常可观的数量,这样一个数量又会引起很多企业试图进入风电制造这个领域。事实上,1100万千瓦这个数量固然可观,它也大大低于我国目前风机制造业能够达到的产能。因此,要准确统计我国目前风电制造业的产能非常困难,但一个基本事实是,仅东方汽机2009年的产量就将达到200万千瓦这样的水平,与之处在同一档次上的金风科技和大连重工(华锐)可能产量还高,也就是说,仅这三家的产量就将达到近700万千瓦这样的水平,他们的产能本身还在不断扩张中,此外还有如Vestas、Gamesa、GE这样的国际巨头虎视眈眈,不断抢滩设点。因此,仅这些不足10家的实力制造商已可向市场提供每年所需的全部风机,这样,风电制造业一轮“大洗牌”的发生就成为必然,大量中小制造商根本没有立足之地,未来的竞争和搏杀主要会发生在这些大的实力制造商之间,他们中间的一些最终也会因为技术开发能力不足、运行业绩不佳、资金难以为继等原因而被逐出这个行业之外,一轮“大洗牌”才会基本结束。

    自动化博览: 面对风机制造业核心技术研发和创新能力依然较弱的局面,您认为自动化企业该如何作为?

    陈建国:可以预计的是,从宏观层面来讲,风电产业确实将迎来10多年的黄金发展期,这给众多的自动化企业提供了难得的发展机遇,但是这不表明可以雨露均沾。所谓自动化企业是一个非常广泛的概念,自动化产品的种类极其繁多、应用范围极其广泛,而在风电上应用的自动化产品,确有一些特殊要求,不是所有的自动化企业都适合涉足。因此,面对风机制造业核心技术研发和创新能力依然较弱的局面,有志涉足于此的自动化企业应头脑清醒,认清自己的位置和目标,埋头苦干,在较高的水平上进行自主开发,同时还应以最快的速度将科研成果转化为现实产品,在风机实际运行考验的基础上不断进行优化和完善。只有经过一大批这样企业的共同努力,才能改变目前我国在风电控制领域技术及产品还相对落后的局面,促进我国风电产业的进一步发展。

    自动化博览:您对贵公司在风电行业的未来几年发展有何预期?

    陈建国:公司的传统业务是电站控制系统的开发、设计及应用,在这一领域的技术实力及生产规模一直处于国内领先地位。在进入风电这一领域伊始,公司就确立了一个明确的战略目标,做大做强风电控制产业,使公司成为国内一流的风电控制系统综合方案的解决商和设备、服务的提供商,为东汽及其他风机整机制造商提供全面和良好的、具有自主技术的控制系统产品及服务。现在看来,我们虽然离这个目标还有较大的差距,但是我们通过自己在前几年持续不断的努力,已经在向这个目标一点一点地靠近。预计到明年,公司的风电产品将全范围覆盖风机主控制系统、变桨控制系统、风场监控系统、变频器、刹车油源及刹车器这样的控制和电气部套,所有这些产品的性能都已得到充分验证,生产能力将达到1000套这样的水平,风电产品的销售额将超过总销售额的一半。在未来的岁月中,我们将继续坚定不移地贯彻上述既定战略,不断加大研发和应用力度,从现在起再经过三年左右的时间实现风电产品销售额达15亿、公司总销售额达20亿元这样的目标,基本实现公司既定战略目标。我们对此充满信心。

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