企业家论坛（III）风电技术创新与质量管理——北京国际风能大会展中报道

时间：2013年10月17日(上午)

地点：国展W201

内容：企业家论坛(Ⅲ)——风电技术创新与质量管理

主持人：沈阳工业大学风能技术研究所教授——姚兴佳

主持人:首先我们请丹麦的BTM咨询公司的赵锋先生做主题讲演。

赵锋：今年的主题是关于技术创新和质量管理，所以我的主题也是风电技术的创新和质量管理。我的主题分三块，一个是先对整个全球的风电技术一个总的回顾。另外针对中国目前市场发展的一些技术创新有一个小结。完了提出目前我们在风电产业里面临的一些质量挑战，这是一个大致的结构。

这是一个技术路线图，关于风电技术发展，其实讨论由来已久，目前行业里新兴的一些技术趋势，包括中速齿轮箱，以及我们的液压传动。整个发展应该是从90年代到2000年，主要以传统风电做主流。从2002年以后，我们看到技术路线图，我们的这些不同的技术开始出现，蓝色的代表传统齿轮箱的风机，红色的是直驱，黄线代表的是我们漂浮式风机。

我们有不同的技术，究竟这些技术发展程度怎么样，成熟度怎么样。

按照整个目前全球累计装机来看，带齿轮箱的风机装机容量占全球第一，技术成熟度相当于直驱和液压传动稳定得多。

2012年整个全球装机里面，传统齿轮箱风机占79%，直驱占21%，如果只看海上风电略有变化，虽然齿轮箱同样占主流，但是我们直驱的份额在海上风电这块要稍微小一点。累计的话其实更小。因为在金风开始在海上风电有装机之前，我们在海上风电这块，在欧洲是没有真正的直驱装机的。随着中国海上风电的发展，我相信我们在海上风电这块，直驱的份额肯定会增长。

按照我们BTM公司预测，随着技术的发展，特别是海上风电在明年或者后年到了一个高速发展期以后，我们的中速齿轮箱，以及直驱的份额肯定会增长。我们预测到2020年这两种技术合在一起，它的市场份额至少会达到30%。

这个图标告诉我们，目前主机商在推出大兆瓦机型，其实有些企业有样机，更多的企业在早期的研发，我们提到的大兆瓦风机是4兆瓦以上一直到8兆瓦。从目前的研发来看，传统齿轮箱还是占主流。在这么多企业里面，传统齿轮箱以后达到15家，接下来是直驱，然后才是中速，最少的在研发这个领域，应该在液压传动，液压传动目前企业不多，主要是在日本企业，还有一家德国企业在做。

从大兆瓦机型研发它的分布来看，其实真正研发，在推动研发整个过程当中，我们亚洲企业占了很大的比重。上一个论坛里，上海电气提到了，中国在产品推陈出新这块，其实走的步伐比欧洲快2到3倍。这个柱状图里面棕色的这一组图，是代表了整个亚洲企业，中国、韩国、日本，绿色代表是欧洲，蓝色代表是美国，真正在大兆瓦风机研发领域里，活跃得非常积极的还是亚洲企业，尤其是中国企业。齿轮箱这块有8家，中速2家，直驱4家，所以我们相信我们有信心，中国在风电技术这块技术创新上，虽然说和欧洲，甚至比美国要晚得多，但是我们的步伐要快得多。

回顾了主要的四种技术趋势以外，我们看一下风电技术的发展，不只是它的传动技术在发展，相应的其他领域是随之要适应这个主机技术的变革。

这张图可以看到，当大兆瓦风机推出以后，海上风电的机组必须得跟得上去。早期在海上风电刚刚初建的时候，主要是在丹麦，到11年，单状机组超过了全球市场75%，到去年年底数据稍有变动，主要在北海我们有更大的5兆瓦以及5兆瓦以上的风机安装以后，我们的基础要求不一样了，单装会面临一些技术挑战。这个数据就是我们的导管基础装，这里开始在全球的海上风电市场领域里开始应用。

随着海上风机继续向外延伸，这些技术也会面临挑战，欧洲有很多研发项目在进行讨论，尤其是英国，因为海上风机会占超过25%的成本，为降低成本，机组这块是很重要的。当真正遇到深海以后，技术怎么发展呢，必然会走向漂浮式风机。截止2012年，我们有5台漂浮式样机有装机，主要3台在欧洲，意大利，挪威，葡萄牙，这也是在挪威，两台在挪威，这一台是100千瓦的样机在日本。截止到位置，我们又有两台新的漂浮风机安装，一台在美国，小风机，是6兆原性设计的，按照1比8的比例。

回顾了海上风机基础以后，有一个技术趋势提一下，就是两叶片，两叶片不是什么新的技术，也不是全新的革新。因为两叶片技术早在19世纪就已经有了，被运用到陆地风机。但因为考虑到噪音，视觉影响，以及我们的偏航承载的载荷非常重，所以在陆地上它没有得到真正的运用。

但是当我们把技术趋势重心从陆地挪到海上以后，两叶片技术再次获得了一些企业的亲睐。比如就有明阳的3兆瓦，以及他现在有一个样机马上会要下线的6.5兆瓦的。

在物流上面，安装，吊装的话很方便，两个叶片一次组装好，可以一次吊装，就不会像三叶片，不管怎么弄，肯定有一个叶片必须要在海上去装。三个叶片和轮毂装好以后，因为你的形状就是三角形，伸开以后你占的空间特别大，这对于海上安装船来说，你的面积，提供的就会要求特别大，所以安装效率特别低。所以两叶片有它的优势，在安装过程中可以降低成本。

两叶片对于整个海上风电的造价，和三叶片相比降低10%。

2012年我们陆地风机平均规格是1847千瓦，海上相对来说要大得多，已经超过了4兆瓦这样一个门槛。中国相对来说我们平均的功率要低一些，整个风电市场平均规格是1646千瓦，海上目前在2兆瓦，3兆瓦，所以我们平均下来就2620千瓦，在欧洲要高得多，在欧洲有5兆瓦，6兆瓦的风机多一些。

按照我们BTM的预测，到2020年海上风电风机规格要达到5、6兆瓦，陆地考虑到物流，以及现实的挑战因素，可能要相对缓慢一些，但是和目前1847千瓦相比还是有增长，估计应该会在2.5兆瓦这么一个幅度范围内。

叶片的增长的话，从90年代以前的25米，到现在联合动力丹麦的SSP已经给韩国推出了7兆瓦风机，叶片直径是171米，这是最大的。2020年我们叶片能达到多少呢，我们拭目以待。

当然对轮毂高度也会提升，对1.5兆瓦平均轮毂是70到80米，随着低速风机的推出，我们已经超过了120米，最突出的超过了140米。

正是因为轮毂高度的提升，我们风电塔桶就会更高，这样就导致物流的挑战。我们在塔桶制造商也必须考虑到技术创新，如何在基础条件不好的地方装机，因此就有混合型的风塔技术。我9月份去巴西参加大会的时候，我们有西班牙企业，以及德国企业，以及巴西本土企业，他们做的陆地风机的风塔，都是混凝土预制，因为它们都可以拆卸，相当的方便。

我们再回顾一下中国市场的技术趋势。其实中国大致一样的，在中国市场也是，主流风机在中国还是1.5，但是我们可以看到1.5到1.25这个区间，我们的市场份额在增长，从12.5%到去年已经达到31.3%，这个数据是中国风能协会他们提供的数据。

在大风机推出的同时，由于我们北方并网的瓶颈，以及弃风限电，企业不得不把战略调整到其他的区域，比如说南方考虑到低风速区域，以及高海拔，有高温，低温型风机，以及海上风电。在2012年中国75%的装机，风机类型设计是按照IEC三类风机设计的，我们可以看到技术趋势的演变。

在2012年有5家中国企业推出了高原性风机，昨天我在战区转了一圈，发现至少有3到4家推出了高原性风机。在海上风电也一样。

回顾完技术发展以后，我回到另外一个主题，齿轮箱不是真正的老大难问题，从德国风厂和美国风厂的数据显示，真正出问题的不是齿轮箱，而是电极设备，变频器等等这块。如果我们真的企业重视的话，我们可以明显看到改善，我们希望这两组数据可以让我们供应商，主机商，要注意哪些领域是我们需要真正注意的。

最后一张图，做风电质量控制不是主机上的问题，也不是零部件的问题，整个产业链的问题。从风机的研发，到零部件的组装，以及风机安装，到运营，整个环节都不可缺少。

我们一定要考虑到每个细的环节，海上风电质量控制更是不可或缺。因为海上风电会涉及到海上风电安装船，不想陆地，坏了以后租个吊车就可以换。海上你找到船还要看天气，所以成本就会更高。所以在整个供应链里面，我们要一起协调，希望我们共同努力，把风电产业从质量把关上这块做好，让我们风电产业健康发展。

主持人：赵锋先生做了一个很好的讲演，他把我们当前技术方面存在的大家关心的比较敏感的问题，基本上都提到了。比如说我们现在的选择，我们要用三级齿轮增速的，还是要用直驱的，或者用中速的风力发电机，这种选择它的道理在什么地方，为什么你们要做这种产品。

现在基本上是主导地位是三个叶片的风力发电机，现在两个叶片的机组也在不断的涌现。这些问题在技术方面如何做一些更深刻的解释。

随着机组容量的增大，叶片的直径，叶片的长度都在扩大。在这个情况下，它有一个什么科学的规律。

这些方面都是在技术方面给大家做了一个引导，我们今天的主题，应该紧紧围绕大会的主题，大会的主题是关于风电产业的质量与健康。我们今天的技术创新方面的工作，如何来推动风电产业的质量与健康?返回来，风电产业的质量健康，如何来促进我们风电的技术创新，这也是摆在我们面前的更重要的一些问题。把这些问题搞清楚，那么后边一些具体的技术问题，还要进行好多的更深入的进行研究和探讨。

下面有请新疆金风的执行副总裁吴凯先生。维斯塔斯中国区和亚太区技术总监孙立先生。 浙江运达风电公司的副总经理总工程师叶杭冶先生。 远景能源江苏有限公司研发总监张锋先生。上海电气风电有限公司的副总经理刘琦先生。南车株洲电力机车研究所副总经理李晓光先生。 中材科技风电叶片副总经理陈淳先生。歌美飒中国区技术总监Mikel Butagueno Wreta先生。南京航空航天大学王同光教授。