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三菱重工、日立及东芝三家大型重电重工企业全部涉足风力发电业务
继日立之后,东芝公司也表示了涉足海上风力业务的意向。9月4日,东芝与日立造船及JFE钢铁等联合,启动了“地区振兴型海上风力业务化研究会”。东芝于2011年5月与韩国风力发电装置厂商UNISON进行了业务合作,并在不久前的2012年5月宣布,出资将UNISON收归旗下。
至此,三菱重工、日立、东芝三家大型日本重电重工企业全部涉足风力发电设备市场。在欧美,早在约10年前,通用电气(GE)、西门子及阿尔斯通等大型重电企业就通过收购拥有实力的风力风险企业,迅速提高了风力发电设备的份额,并进一步涉足了海上风力业务。日本也开始转变能源政策,追赶海外的这一潮流。
但该领域的市场竞争一年比一年激烈。这是因为,最近几年,中国企业借助低价武器迅速提高了份额。
据美国BTM咨询公司调查,2008年没有一家中国企业进入风力发电设备前十强榜单,而2010年竟然有金风公司等4家企业入围。在太阳能发电电池板领域,中国企业发动的攻势备受关注,而风力发电设备领域也在形成同样的格局。三菱重工的风力发电设备高管也说:“陆地风力发电设备方面,即便与中国企业展开价格竞争,也会非常艰辛。今后,我们将致力于中国企业尚未涉足的5000kW以上海上风力设备。”三菱重工以前主要面向美国市场销售风力发电设备,但最近被中国企业等赶超,所占份额下降。
针对这种情况,三菱重工打算通过增大风车的尺寸来实现差异化。该公司收购了拥有便于增大风车尺寸的油压式动力传输装置(Transmission)技术的英国企业,还打算在目前开发的7000kW海上风力发电设备投产之后,使1万kW设备实现产品化。
日立作为武器的“下风型”设备指的是什么?
日立的差异化战略则是表现在风车方式上。此次日立从富士重工获得的风力发电设备属于全球罕见的“下风(Down Wind)型”。这种类型十分适合海上风力发电。下面就这种方式进行详细介绍。
风力发电设备是在塔架上设置装有发电机及动力传输机等的名为“机舱(Nacelle)”的壳体,并在其前方(上风侧)装上风车叶片,这种方式被称为“上风(Up Wind)型”。风力发电普遍采用这种方式的原因是,风首先会吹向风车,然后再吹向机舱和塔架,因此风车转动时很少会受到塔架干扰气流的影响。
而下风型设备的机舱位于上风侧,风车在塔架的后侧转动。虽然风车会受到塔架干扰气流的影响,但该方式具有很大的优点,那就是可有效利用经常在起伏不平的山地自下而上刮起的风。
为了避免叶片在被强风刮弯时相互碰撞,上风型风车的叶片旋转面需要稍微向上设置。而下风型不存在这种问题,所以风车叶片的旋转面可以正对着风设置。富士重工为了开发出适合山地较多的日本的风车,选择了全世界很少使用的下风型。通过在流体力学方面进行改进,克服了塔架造成的气流干扰。
日立认为,这种下风型设备可在海上浮体风力发电方面发挥优势。海上浮体风力发电是指在漂浮在海面的设备上设置风车的方式。水深超过40米时,这种方式与在海底建造底座的“着床式海上风力发电”方式相比,成本方面比较有利。浅海区域较少的日本主要采用浮体风力发电方式。已启动发电项目的福岛海域水深达到了100米,只能选择浮体式。
海上刮起的海风是与海面平行的。但采用浮体式时,被强风一吹,塔架会稍向下风侧倾斜。因此,采用上风型设备时,风车叶片的旋转面会比水平面朝上一些。但是如果采用下风型设备,可正对着风设置叶片,能够提高将风能转换为电能的效率。海上风力发电的设备运转率比地上风力发电高出10个百分点左右。因此,效率稍高一点就能对提高发电量作出巨大贡献。
以欧洲为中心,海上风力发电主要采用着床式,已投入使用的风车全部由西门子等欧洲厂商生产。如果日本在性价比高的浮体式风力业务方面获得成功,主要采用日本产风车的日本国内市场就会扩大,甚至有可能赶超欧洲市场。目前,亚洲各国及地区也开始纷纷上马海上风力发电项目。如果海上风力发电成本降低,市场在全球扩大,浮体式发电的潜在市场就会超过着床式。
在日本处于领先地位的太阳能电池领域,技术方面的差异化很难实现,日本企业在中国企业强大的成本竞争力面前被迫陷入苦战。要避免在风力发电领域重蹈覆辙,就需要坚持贯彻其他公司无法模仿的技术差异化战略。(来源:【日经能源环境网】)
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