“我们目前已经形成完备的风电设备制造产业体系，风机整机厂家30家左右。2014年全球设备制造企业装机前10名中，我国有4家企业。到2014年底，风电累计出口937台，总容量176万千瓦。出口国家扩大到美国、澳大利亚等28个国家和地区。”在近日国资委《能源》杂志举办的“能源中国行——风电装备制造行”活动中，国家可再生能源中心王红芳向记者介绍道。
风机制造车间工人正在进行设备吊装。冯义军摄
对于风电业内的发展，近几年已完成重大蜕变和创新。龙源电力原总工程师杨校生向记者表示，技术方面，设备捕风能力提高了一倍，气动效率提高了20%以上，风能转换能力提高30%以上。完善了低电压穿越系统、变流和控制技术，电能质量大幅提高。设备质量也大大提高，可利用率都在95%以上。大机组研发取得重要进展，多种型号的5兆瓦、6兆瓦机组投入装机试验。智能化、信息化、大数据、云计算的理念迅速被引入到机组设计制造、风电开发建设和运营管理的各个环节，现代化程度大大提高。
海上风电有望迎来大发展
日前，中国广东核电集团如东150兆瓦海上风电场正式动工，标志着全国首座近海风电场启动建设，预计2016年12月建成投产，年上网电量超过4亿千瓦时。
据了解，该风电场是目前我国第一个满足“双十”条件，即水深-10米以上、距岸10公里以上的海上风电项目，风机基础采用大直径管桩基础，为我国桩径最大、壁厚最大、桩长最长的钢管桩基础。由于长度更长、重量更大，其制造技术难度也更大。
作为“东道主”，江苏海力风电设备科技有限公司也成为了这座风场的设备配套单位，负责提供海上风机的基础桩、塔筒等部件。据介绍，江苏海力是目前国内唯一一家拥有海上风机基础承载平台自主知识产权的国家高新技术企业。
“以化石能源为主的能源结构不可能支撑经济的可持续发展，未来新能源中的风能、太阳能灯清洁能源将成为主要发展方向，尤其是海上风电有望迎来大发展。”龙源电力原总工程师杨校生向《中国电力报》记者表示。
按照规划，到2020年，我国非化石能源将占一次能源消费的15%，风电装机达到2.5亿千瓦，相当于今后每年新增风电装机2000万千瓦，未来风电市场发展空间巨大。
经过了2014年的初露锋芒，2015年被认为是风电行业有望全面回暖的一年，不仅是陆上风电，海上风电也将迎来大发展的良机。之前，国家能源局印发《全国海上风电开发建设方案(2014-2016)》，列入项目共44个，总容量1053万千瓦。
这对于湘电风能来说，无疑是最大的利好。2009年，湘电斥资1000万欧元，全资收购欧洲达尔文公司及其拥有的5兆瓦直驱式海上风机和相关专利技术，代表了世界风电技术发展方向。达尔文公司的加入，使得湘电风能的全球化战略加速推进。依托达尔文公司，湘电风能在荷兰率先建立了风电生产制造基地，并以此为原点向全球范围内辐射。
“公司5兆瓦海上风机的样机已经在荷兰风场、稳定运行了三年多时间，下半年将为福建海上风电项目提供10台5兆瓦风机，这份订单也是亚洲首份5兆瓦海上风机的商业合同。”湘电风能副总经理龙辛说。
“公司每年将收入的3~7%的用于研发。‘十三五’期间，公司将着力大功率风机、海洋风机以及低风速地区风机技术的研发。”三一重能研究院副院长李东告诉记者。
风电核心技术不断出新
今年4月，国家能源局发布《高海拔风力发电机组技术导则》。据了解，此前，株洲所作为唯一整机制造商参与了此标准的编写。
原来，株洲所的高海拔机组在行业内有口皆碑。云南、甘肃等地的运行三年的结果显示，株洲所的高海拔机组单位发电效率较同类机组始终领先。因为产品的优良表现而获得行业关注，据了解，目前热门的低风速风电机组也是株洲所的拳头产品，其WT2000-D110机组是国内首家获得鉴衡认证的2MW110型低风速机组，该机型已经获得华电、华润等多家开发商的青睐。同样，株洲所也参与了《低风速风力发电机组选型手册》标准的编写。
“面对风电制造领域的激烈竞争，南车一直坚持差异化发展，从高原风机到低风速风机，从抗台风风机再到抗冰冻风机，如今南车的风电机组大家庭还在不断添加新成员。”南车新产业事业部总经理陈明军表示。
如果把风力发电机比作人体，变流器技术堪比其“心脏”，拥有了该技术，就等于掌握了风机的命门，而中国中车旗下的株洲所就是这样一家掌握风力发电机制造核心技术的企业。
早在2006年，株洲所依托在轨道交通传统优势领域形成的“机芯”核心技术，跨界涉足风力发电装备制造领域，不仅自身做强做大，更体现了承担央企责任的历史情怀。
“风电制造业是所有制造业中风险最高的行业，任何一个大型零部件，比如说发电机、齿轮箱、主轴承、叶片等出现设计缺陷问题，对一家风电制造企业都将是灾难性的。”龙辛坦言。
依托强大的研发力量，海力还参与研制了一种新型防腐材料——石墨烯。据介绍，该产品可以大幅降低生产成本，防腐能力比普通产品提高四倍，而价格降低60%～70%，已成为国内替代进口的重要选择。今年年初，公司参与研发的以石墨烯为主体的烯锌型风电设备防护涂料样机完成交付并下线运行，该技术填补了我国将石墨烯用于风电防护涂料的空白。下一步，工业和信息化部还将在全国范围内推广应用这种新型材料。
目前海力在我国风电塔筒市场的占有率达到20%，单桩、导管架的市场占有率超过80%，今年预计实现销售收入15亿元。
从全产业链角度布局发展
日前发布的《中国制造2025》明确提出，智能制造是未来中国制造业发展的重要方向。为提升核心竞争力，株洲所也从全产业链角度布局发展，加快了向服务型制造的转型，倾力发展风机运维市场。
“凭借从整机到叶片、齿轮箱再到发电机等的完整产业链，公司将全面布局技术路线，重点发展运维市场。”株洲所风电事业部总经理梁裕国告诉记者。
事实上，株洲所此前已经在风电机组的服务领域有所积累。2013年获得国内风电行业首张“五星级”服务认证证书，南车风电售后服务中心被中华全国总工会授予“工人先锋号”光荣称号。此外，株洲所还参与编制了国家标准《风力发电场运行维护人员职业危害预防控制指南》，预计今年年底发布，该标准对于规范风电场作业人员行为，保护风电场维护人员健康和防范相关风险具有指导作用。
根据“十三五”规划，株洲所瞄准国内风电领域的标杆企业，加快服务型制造转型，成为风电服务整体解决方案供应商。“多年来，株洲所一直是变流技术国家工程研究中心的依托单位，并拥有国内领先的变流技术，我们凭借既有的成熟技术，已经在风电变流器领域取得了较大的成效，这将为发展风电运维市场提供重要的技术支撑。”梁裕国坦言。
在我国加快发展清洁能源的大势下，三一重能正在全力推进绿色转型，力争成为风能总体解决方案的服务商，能源及能源装备也被确定为公司的头号战略。
在谢志霞看来，与其他同类企业相比，三一重能的全产业链优势得天独厚，尤其是协同研发优势明显。通常来讲，轻资产的组装型企业不敢进行巨额研发投入，只能从事简单的组装业务。而三一重能的研发创新能力更强。此外，服务优势，质量管控能力以及提供整体解决方案的能力也是三一重能有别于其他风机企业的独特竞争优势。
据介绍，公司制定了“五小龙”出海的战术，除了风电设备出口之外，还将涉足大型项目投资和资本运作等领域。“通过设备制造、运营维护、资本运作以及提供服务，公司将实现全面系统地走出去。”
风电智能化是重要发展趋势
在安徽龙源电力风电有限公司某风电场，记者真切感受到了智慧风场带来的颠覆性变化。
远景能源科技有限公司负责风场维护的技术经理顾杰夫告诉记者，这个风电场2011年建成投运，共安装了165台1.5MW风力发电机，截至目前已经安全运行了四年多时间，共计1605天(截至5月30日)。2014年，该风场正式引入远景能源的智慧风场管理平台，到目前为止运行效果良好。
“远景能源利用2～3年时间研发智慧风场解决方案，该方案通过格林威治平台，运用大数据、云计算等新一代信息技术，最终实现了远程风机的后台监控和全生命周期管理。”顾杰夫说。从某种程度上说，这种全生命周期管理的理念与精益管理有异曲同工之妙，我国风电场管理有望步入“精益时代”。
“智慧风场旨在实现全生命周期管理，确保风机运行状态最优化。”龙源电力原总工程师杨校生表示，无论前期的测风、选址还是后期的运行维护，智慧风场解决方案都具有指导意义，将通过提供个性化解决方案，提升风场运行效率。
中国风能协会名誉理事长施鹏飞表示，未来风电机组的智能化将是重要发展趋势，而风机的智能化发展必须在传统制造工艺过关的基础上，充分融合互联网技术创新。刚刚颁布的《中国制造2025》提出，要重点发展智能制造。而三一重能也是国内践行工业4.0的先行者之一。
“上海临港产业园的自动化程度很高，取代劳动力的工业机器人大量应用。”李东坦言，在国内人工成本不断上升的背景下，我们专门作了一项测算，如果使用工业机器人代替人工，在三至五年时间内即可收回成本。
记者了解到，三一重能拥有北京和长沙两座研究院。李东所在的长沙研究院，主要致力于风电前沿技术的研发，而北京研究院则专注于既有技术的再创新。截至目前，三一重能已获得授权专利236件，发明授权123件，是拥有专利最多的风电企业之一。
谈及未来智慧风场解决方案的升级方向，中国农机工业协会风能设备分会秘书长祁和生指出，除了实现更加精细化的管理，依托大数据的积累实现协同控制尤为重要。可以预见，应用智慧风场解决方案，结合互联网云计算等新一代信息技术，未来的风电场实现无人值守将不再是遥远的梦。
