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1 项目分析报告 项目名称 风力发电 行业 - 专业 - 就业人才需求分析 调研报告 学校联系人 刘宇新

2 目 录 摘要... 1 第一部分引言... 3 第一章研究背景及意义... 4 一 研究背景... 4 二 研究意义... 4 第二章研究思路与方法... 4 一 研究思路... 4 二 研究方法... 5 第三章研究团队及进度安排... 5 第四章队员心声... 5 第二部分行业... 6 第一章风力发电行业发展概况... 7 一 风力发电行业概况... 7 二 风力发电行业的发展现状及展望... 9 三 风力发电行业产业链 四 风力发电行业技术发展水平 五 风力发电行业最新相关政策与监管机制 第二章风力发电行业投资机会与风险分析 一 风力发电行业投资机会分析 二 风力发电行业风险分析 第三章风电行业需求情况及预测 一 风电行业需求情况分析 二 风力发电市场需求及人才需求预测 第四章中国风电相关产业与技术的研究发展 一 风电设备制造产业链发展情况 二 国内各大企业的风机技术的发展 三 风电并网问题的研究发展 第五章中国风电相关企业的发展状况 一 国内风电设备制造商现状 二 国际上风机制造企业排名和发展动态 三 国内几个主要风电装备整机厂商现状 第三部分专业 第一章电气工程及其自动化专业概况 一 电气工程及其自动化专业的发展历史 二 电气工程及其自动化专业人才的国内外培养现状描述... 63

3 三 近年来电气工程及其自动化专业人才的供求状况分析及预测 第二章所在学校电气工程及其自动化专业人才培养方式分析 一 教学模式分析 二 特色培养活动分析 第三章其他学校电气工程及其自动化专业的特色培养模式分析 一 西安交通大学分析 二 清华大学分析 第四部分就业 第一章近年电气工程及其自动化专业毕业生就业概况 一 2009 年电气工程及其自动化毕业生人数和毕业流向 二 2010 年电气工程及其自动化毕业生人数和毕业流向 三 2011 年电气工程及其自动化毕业生人数和毕业流向 四 2012 年电气工程及其自动化毕业生人数和毕业流向 五 2013 年电气工程及其自动化毕业生人数和毕业流向 六 近年来电气工程及其自动化毕业生就业分析 第二章电气工程及其自动化学生专业学习调查 一 毕业生对该专业在校学生的意见与建议 二 在校学生专业诉求调查 第三章相关指导者对电气工程及其自动化专业学生就业发展的意见与建议 一 就业指导单位意见与建议 二 专业老师的意见与建议 三 风电行业用人单位的意见与建议 总结 参考文献 附录 就业指导老师邹敏老师采访记录 专业老师欧阳森老师采访记录 阳江东平风电场场长吴叙锐采访记录 已毕业的师兄采访记录 在校学生采访记录

4 摘要 1

5 关键词 : 风力发电 电气工程及其自动化 就业该调研报告以行业 - 专业 - 就业为线索, 首先解释了风电行业的定义, 阐述了风电行业的发展历程, 分析了风电行业的投资机会与风险, 进而通过其目前的研究发展状况和需求情况预测其未来的发展趋势 然后调研报告针对电气工程及其自动化专业本科毕业生, 站在他们的角度上, 剖析学生所学专业, 即电气工程及其自动化专业的专业特点, 以寻求自身优势和改善劣势 同时调研报告对调研小组所在高校, 即华南理工大学的电力学院电气工程及其自动化专业今年来的就业情况进行了分析 分析目的是为了解决以下问题 : 除了电网公司, 风电行业是否是电气工程及其自动化专业本科毕业生另一条更好的出路 ; 该专业所学知识能否适用于风电行业 ; 我们作为准毕业生应该如何为自己的就业作准备 报告内部引用了大量文献, 同时对不同的人进行了请教和采访, 力求以最真实最符合学生自身利益的角度得到结论 调研报告所得出的结论为 : 目前风电行业仍属于新兴行业, 处于上升的发展地位, 人才需求量较大 在风电相关专业并未在高校得到广泛开设的前提下, 电气工程及其自动化专业本科毕业生较适用于该行业 但学生自身仍需在对风电行业有一定了解, 并且有一定的心理准备的前提下才适合进入这个行业 2

6 第一部分引言 3

7 第一章研究背景及意义 一 研究背景 随着经济的快速发展, 化石能源短缺的问题提上了日程 而风能发电凭借着风能取之不尽 用之不竭的特点, 成为了新一代能源革命的研究重点之一 在国家政策的鼓励下和技术的不断革新下, 风能行业正在蓬勃发展 而鉴于本团队的队员均就读电气工程及其自动化专业的缘故, 队员们最终选择了新能源的模块中的风能发电行业作为本次调研报告的主题 二 研究意义 虽然发展新能源, 发展风能已经达成共识, 但是风能是如何发展的, 在以后的发展中有多大的潜力, 将会在未来的电力行业中占有多大的份额, 在技术上存在着怎样的障碍是我们所不清楚的 所以队员们做这个调研报告无论对风能发电的发展, 还是自身以后的就业选择都大有裨益 第二章研究思路与方法 一 研究思路 队员们按照行业 - 专业 - 就业的顺序将报告分成行业部分 专业部分和就业部分, 分别由两个队员主要负责 然后互相配合对相关专业老师 就业指导老师 毕业后从事风电工作或研究的师兄师姐 未毕业的专业学生进行面对面或电话采访的形式了解风能发展和就业的实际情况, 结合之前队员们参观实习的风能发电厂收集到的资料, 同时在相关网站搜索论文对风电相关政策 风电制造 风电并网等问题作深入的认识和探讨 4

8 二 研究方法 在这个过程中, 队员们本着客观实际的态度面对调研报告的数据采集 报告 写作和结论分析, 认真地完成调研报告整份工作 第三章研究团队及进度安排 本团队由六个大学三年级的电气工程及其自动化的学生组成, 其中两两分别主要负责行业 专业和就业的部分 队员们先集中搜索相关论文对风能设备 并网等做一个全面的了解和探讨之后, 设计行业 - 专业 - 就业各部分的问题 然后队员们分工对老师 就业人员和学生进行采访, 然后把采访的第一手资料整理并写入报告, 尽量客观真实地反映采访的内容 队员们还积极地融入了学习参观风能发电厂收集到的数据资料 队员们做到了有资料及时共享, 有问题及时探讨的氛围 所以调研报告的完成过程比较流畅, 队员们互相帮助, 携手共进 第四章 队员心声 在此, 队员们对提供看法意见建议的老师 师兄师姐和同学们致以真诚的谢意 本报告在书写过程中参考了大量文献, 但某些重要文献的列举和标注可能有所遗漏, 在此谨对所有相关文献的作者表示感谢, 并对遗漏标注的参考文献作者表示诚恳的歉意 由于队员们水平和经验有限, 报告中难免有错漏之处, 希望得到读者的批评和指正 5

9 第二部分行业 6

10 第一章风力发电行业发展概况 一 风力发电行业概况 ( 一 ) 风力发电行业的发展历程 风能的利用最早出现在古埃及, 五千年前就开始利用风帆航行 风力机出现在三千年前, 当时主要用于碾米和提水, 形式为垂直轴 1888 年冬, 美国人安装了一台被现代人认为是第一台自动运行的且用于发电的风力机 这台发电机仅为 12KW 叶轮直径是 17 米, 有 144 个叶片 风力机运行了约 20 年 由于低转速风机效率不高, 丹麦人随后制造了快速转动 叶片数少的风力机, 在发电时比低转速的风力机效率高得多 在二次世界大战期间, 丹麦安装了一批两叶片和三叶片的风机 这些风机采用直流发电机, 与柴油发电机配套, 组成了风 -- 柴互补系统, 为一些偏远海岛供电 1951 年, 这些直流发电机被 35KW 的交流异步发电机取代, 交流发电风力机的问世标志风力发电可以并入商业电网运行了 在 1973 年第一次石油危机后, 世界部分国家重新开始了对风能的开发研究 在丹麦 德国 瑞典 英国和美国等地, 大型风力发电机的开发研制又重新开始 欧美国家政府加大补贴投入, 鼓励开展风力发电事业 1973 年联邦德国风能资源投入 30 万美元, 到 1980 年投资就增至 6800 万美元 ; 美国 20 世纪 80 年代初期安装了 1700 多台风电机组, 总装机容量达到 3 MW;1979 年丹麦能源部决定给风轮机设备厂投入补贴, 政府拨款建立小型风轮机试验中心, 承担发风轮机许可证任务 到 20 世纪 80 年代末, 全球共有大型风轮机近 2 万台, 总装机容量 2 GW 我国风力发电始于上世纪 80 年代, 发展相对滞后, 但是起点较高 我国风电从 20 世纪 80 年代曲折发展至今, 历经以下几个阶段 : 第一阶段 ( ): 初期示范阶段, 利用国外赠款及贷款发展小型示范风电场, 政府扶持体现在投资风电场项目和风力发电机组的研制 7

11 第二阶段 ( ): 产业化建立阶段,93 年底汕头 全国风电工作会议 明确了风电产业化及风电场建设前期工作规范化要求,94 年通过对风电上网电价的责任主体明确, 保障投资者利益, 风电产业得到进一步发展, 但电力体制向竞争性市场改革导致风电政策趋向模糊, 此阶段风电产业发展受限, 一度缓慢甚至停滞 第三阶段 ( ): 发改委于 2003 年起推行风电特许权项目, 目的在于扩大全风电开发规模, 提高风电机组的国产制造能力, 约束发电成本, 降低电价 ; 随后 可再生能源法 的正式颁布, 将电网企业全额收购可再生能源电力 发电上网电价优惠以及一系列费用分摊措施列入法律条文, 促进了可再生能源产业的发展, 中国风电步入全速发展的快速增长通道 第四阶段 ( ): 据国家能源局公布的数据显示, 在 十一五 期间, 中国风力发电装机增长速度为全球最快, 中国已成为全球第一风电大国 但是并网难 消纳难等难题也困扰着整个行业 从 2011 年起, 中国风电行业脱网事故频发 风机质量下降 风电企业利润下滑 ;2012 年, 风机价格继续下跌, 需求不振, 装机容量进一步下降, 所有风电产业链上的企业都经历了痛苦的去产能过程, 行业跌入了历年低谷 据统计,2011 年, 中国风电并网容量累计达到了 47.84GW, 虽然风电并网的速度不断加快, 但是并网困难问题依然存在, 而且由于电网企业对风电装备技术条件要求的提升, 风电并网开始从物理 并网难 向技术 并网难 转化 ; 同时 弃风 成为风电发展的难题 第五阶段 (2013 年之后 ): 风电行业 复苏 在望 在经历了近两年的低迷后, 自 2013 年上半年以来, 中国风电行业利好政策不断 : 风电项目审批权下放 并网接入瓶颈改善 电价补贴政策逐步到位 全国风机招标量大增等, 使因产能过剩 发展放缓 效益下降等而深陷 寒冬 的行业出现了回暖趋势 今年年初, 全国能源工作会议确定全年风电新增装机达到 18GW, 新增装机同比增长 38.5% 同时, 国家能源局集中批复了第三批总计 28.73GW 的风电项目, 并且一季度新增招标规模达 3.8GW, 同比增长 74%; 二季度新增招标规模达 4.1GW, 同比增长 86% 上半年总计招标近 8GW, 同比增长幅度高达 80% 从批复和招标规模看, 行业正步入复苏通道 尤其值得关注的是, 进入 2013 年以来, 国家加大了对新能源的补贴力度, 而风电又是补贴力度最大的行业, 这也是风电行业回暖的一个重要原因 对此, 业内很多专家认为, 此次回暖不一定是短暂现象, 很可能是企 8

12 业进行实质性调整及国家政策突破若干瓶颈后的结果, 中国的风电行业开始重新 步入良性发展轨道 二 风力发电行业的发展现状及展望 ( 一 ) 世界风电产业发展现状及展望 截至到 2012 年底, 风电新增装机容量达到 45GW, 同比增加 10% 全球风电累计装机容量达到 282.5GW, 同比增加 19% 2012 年的发展超过了很多人的预期, 全球风电行业再创新高 虽然 2012 的增长比近十年来 22% 年平均增长速度有所下降, 但是在目前全球经济发展的大背景下,2012 风电行业依然属于高速增长的行业 [1] 亚洲连续 15 年成为全球最大的风电市场,2012 年新增容量 15GW 其中中国和印度始终引领亚洲的发展, 日本和韩国形成第二梯队 自 2012 年开始, 一些新兴风电国家如蒙古 巴基斯坦等也开始了风电发展, 实现了风电零的突破 2012 年是美国风电业有史以来发展最强劲的年份, 新增并网风电装机容量 13.1 GW, 风能成为美国新增发电的最主要来源, 大概占新增发电的 42% 加拿大的风力发电市场在 2012 年略有放缓, 但它仍是有史以来第二好的年头 墨西哥 2012 年装机容量翻了一倍多, 安装了 801 MW, 使总装机容量达到 1370MW 2012 年欧盟新的电力装机容量中风能占 26%, 风能满足了欧洲电力需求的 7%, 比 2011 年底的 6.3% 和 2009 年的 4.8% 有所上升 巴西在拉丁美洲迅猛发展, 领先其他国家 澳大利亚 2012 年新增装机容量达 358MW, 继续领跑大洋洲 非洲和中东地区已经开始开发其巨大的风能潜力, 包括南非 埃塞俄比亚 摩洛哥 肯尼亚 沙特阿拉伯及其他一些国家已经宣布计划将长期建设大量商业规模的风力发电 2012 年全球海上风电发展有所突破, 海上风电累计装机容量达到 5.41 GW, 新增装机容量达到 MW, 年增长率达到 33% 其中 90% 以上的新增容量发生在欧洲, 主要集中在英国 (854MW), 比利时 (185MW), 德国 (80MW) 和丹麦 (46.8 MW) 这四个国家 其他 10% 的风电发展集中在亚洲, 中国 (127MW), 韩国 (3MW) 和日本 (0.1 MW) 除这两个区域外, 其他地区的海上风电发展有限 从积极的 9

13 角度看, 越来越多的国家开始发展海上风电, 而之前一直制肘海上风电发展的融资问题, 在欧洲也有很大的突破 从 2012 年开始, 越来越多的商业银行愿意在海上风电方面投资, 也显示出这一领域逐渐增强的投资吸引力 2012 年初, 由于全球风电发展速度开始减缓, 许多制造企业出现了巨大的变化, 从而影响了全球风机制造企业排行榜 GE 风电替代了维斯塔斯成为全球风电排名第一, 维斯塔斯排名第二, 西门子从 2011 年排名第六跃居第三位, 安耐康紧随西门子排名第四, 苏斯兰升至第五位, 歌美飒公司排名下滑至第六, 四家中国企业金风 国电联合动力 华锐 明阳紧随其后, 分列七到十位 受到英国海上风电市场的驱动, 许多风机制造企业在 2012 年前后宣布了大型风机的制造计划, 越来越多的风电企业涉足大机型的生产 2012 年风电虽然发展稳健, 但是风电发展的外部环境仍然危机四伏 经济危机的后续影响依然在欧洲蔓延, 中国的经济增长速度也开始放缓 这些宏观经济发展趋势都在很大程度上影响风电产业的发展 亚洲将继续成为世界上最大的市场, 中国增长的潜力仍然巨大, 并且将从 2013 年起恢复全球第一的位置 墨西哥的 2012 年是风电行业有史以来最好的一年, 有迹象表明墨西哥将成为北美第三个重要市场 欧洲各个市场发生的一系列可再生能源补贴政策中断将造成对产业的巨大影响, 这些影响将使 2013 年和 2014 年的装机容量都将低于 2012 年的水平 东欧新兴市场和非传统风电主流市场的强劲发展将有助于恢复欧洲南部市场不景气的局势 急剧增长的巴西市场在未来两年内将继续主导拉美市场, 在智利 秘鲁 委内瑞拉 乌拉圭和阿根廷等中美洲和加勒比的市场, 风电建设将继续进行 ( 二 ) 中国风电产业发展现状及展望 2012 年中国 ( 不含港 澳 台 ) 新安装风电机组 7872 台, 新增风电装机容量 1296 万千瓦, 继 2011 年开始继续呈下行态势 至 2012 年底全国累计风电装机保有量 台, 累计装机容量 万千瓦 截至 2012 年底, 全国 ( 不含港 澳 台 ) 共建设有 1445 个风电场, 吊装风电机组 台, 全国累计风电吊装容量 GW, 与同口径统计的 2011 年累计吊装容量 56.49GW 相比, 新增 13.72GW, 增幅约 24%, 同比增量及增幅均明显降低 [1] 10

14 与 2011 年相比,2012 年前 10 名开发商中, 国电 大唐 华电 华能 中电投 华润 国华和三峡均比上一年装机容量有所减少, 只有中广核和天润比上一年风电装机略有增加 与 2010 年装机相比,2012 年前 10 家开发商中, 只有华电 华润和天润三家企业略有增长, 其它企业都少于 2010 年当年装机数据 2012 年, 全国共有 14 个省 ( 区 ) 风电累计并网容量超过百万千瓦, 其中内蒙古并网容量 1670 万千瓦, 居全国之首, 河北和甘肃分别以并网 707 万千瓦和 634 万千瓦位居第二 三位 华北 东北 西北地区风电并网容量约占全国风电并网容量的 86%, 较 2011 年略有降低 2012 年, 内陆地区风电开发依然保持强劲的发展势头 其中, 云南的成绩最为显著,2011 年, 云南省新增并网容量 万千瓦, 位列全国第十一位,2012 年, 云南省新增并网容量 万千瓦, 位列全国第七 ; 另一个进展较快的省份是贵州,2011 年, 贵州省新增并网容量 6.09 万千瓦, 位列全国第二十一位,2012 年, 贵州省新增并网容量 万千瓦, 位列全国第十一位 到 2012 年底, 我国的海上风电有了实质性的发展, 全国共建成海上风电试验 示范项目 5 个 2012 年我国新增海上风电装机 12.7 万千瓦, 累计海上风电装机量 39.8 万千瓦, 仅次于英国 丹麦, 位居世界第三位 其中, 商业运行的风电场主要包括上海东海大桥海上风电示范项目 江苏如东 30MW 潮间带试验风电场和江苏如东 150MW 潮间带示范风电场, 另有江苏响水海上试验项目 (12.5MW) 中水电如东海上风电场( 潮间带 )100MW 示范项目处于在建阶段 获得国家能源局同意开展前期工作批复的项目 17 个, 总装机容量为 395 万千瓦 国内风电设备制造企业在大容量风电机组研制方面一直在积极有序进行, 这些大容量机组将主要应用于海上风电场 目前, 已经投入试运行的功率超过 3MW 的风电机组有上海电气的 3.6MW 机组 华锐风电的 5MW 机组和 6MW 机组 联合动力的 6MW 机组 湘电风能的 5MW 机组 重庆海装的 5MW 机组和东汽的 5.5MW 机组, 还有一些企业的大容量机组尚在研发之中, 如浙江运达 5MW 机组 上海电气 5MW 机组 明阳风电 6MW 机组和金风科技的 6MW 机组等 目前, 国有企业, 特别是五大发电集团, 仍然是我国风电开发的主力军 到 2012 年底, 全国共有约 1000 家国有企业参与了风电投资建设, 累计并网容量 5077 万千瓦, 占全国总并网容量的 81% 其中, 五大发电集团累计并网容量 3579 万千瓦, 占全国总并网容量的 57% 到 2012 年底, 民营企业累计并网容量 283 万 11

15 千瓦, 占全国总并网容量的 4.5% 外资企业累计并网容量约 73 万千瓦, 占全国总并网容量的 1.2%, 中外合资企业累计并网容量 833 万千瓦, 占全国总并网容量的 13.3% 2012 年我国风电场限制发电情况更加严重, 弃风限电 达 200 亿千瓦时以上 这不仅使风电开发商投资收益大打折扣, 已经影响到投资商向风电领域的进一步投资 可以预见, 如果当前的电力运行管理 调度机制和价格体系仍以常规电力为主, 而没有针对新能源的特点做出实质性的调整, 风电消纳困难的局面还将进一步持续下去 十二五 规划提出, 到 2015 年风电并网装机将达到 1 亿千瓦以上,2020 年达到 2 亿千瓦, 风电是我国实现 十二五 和 2020 年非化石能源发展目标的最重要的可再生能源之一 为有效解决风电发展的瓶颈, 我国已确立了今后风电发展的基本方向是集中开发和分散发展并重 ; 在 三北 及东部沿海风能资源丰富地区, 积极落实电力送出通道和消纳市场, 稳步推进大型风电基地项目建设 ; 加快风能资源相对丰富 电力消纳条件好的内陆地区的风电开发 ; 鼓励各地区建设接入低压配电网的就地利用的分散式风电项目, 积极稳妥推进海上风电开发 积极推广风电供热 风电与工业负荷协调运行, 扩大风电的配置范围, 加强风电外送通道建设, 优化风电并网运行调度, 提高风电发展的效率和效益 风电是目前技术成熟 成本较低的可再生能源 虽然风电目前发展开始面临较大的困难, 但从 十八大 国家提出建设 美丽中国 的伟大构想以及 2013 年以来全国主要城市面临持续的 雾霾 天气来看, 以风电为代表的清洁能源技术, 仍将获得较大的发展空间 三 风力发电行业产业链 ( 一 ) 风电产业链概况 包括风机零部件制造 风机制造及风电场的运营三大环节 风电价值链 企业链 供需链和空间链这四个维度在相互对接的均衡过程中形成了产业链 这种 接机制 像一只 无形之手 调控着风电产业链的形成 风电产业链涉及从空气动力学 结构动力学 气象 环境 材料 工艺制造 电气控制 电子工程, 12

16 到运输 应用 服务的方方面面 ( 二 ) 风电产业链的分析 风电产业链大致分为上游的风电装备制造产业和下游的风电建设运营产业两部分 其中风电制造产业可以细分为整机制造产业和零部件制造产业 以下重点分析风电开发商和整机制造企业 1 风电开发商一直以来中国风电场开发企业以国有大型电力企业为主 目前, 参与中国风电场投资开发的企业目前已有 60 余家 ( 不含分公司 ), 除几大央企以外, 其他企业风电场开发规模还很小 总体来看, 中国风电场开发企业可以大致分为以下几类 : (1) 大型央企: 包括国电 ( 龙源 ) 大唐 华能 华电 中电投 中广核 中海油 中节能 神华 ( 国华 ) 三峡 华润 国家电网 中国水利水电建设集团 中国水电工程顾问集团等 ; (2) 地方国有企业: 如北京京能 天津津能 上海申能 山东鲁能 广东粤电 宁夏发电 山西国际电力 河北建投 ( 新天绿色能源 ) 福建能源 中闽能源 福建投资开发总公司等 ; (3) 民营及外资企业: 如黑龙江中宇投资 天津 ( 河北 ) 博得 中国风电集团 香港协鑫 山西云光风电 武汉凯迪 道达重工 通辽泰和 宏腾能源 港建新能源 UPC 等 ; (4) 参与风电场开发的整机制造商: 如金风科技 ( 天润 ) 歌美飒 浙江华仪 保定天威 长星风电 天地风能 湘电风能等 2012 年中国风电场新增装机 1296 万千瓦, 比 2011 年的 1763 万千瓦降低 467 万千瓦 其中,2012 年前 10 家风电开发商合计装机 965 万千瓦, 比 2011 年前 10 家开发商减少 378 万千瓦 ;2012 年前 10 家开发商合计市场份额占全国新增装机容量的 74.5%, 与 2011 年的 76.2% 相比减少 1.7% 与 2011 年相比,2012 年前 10 名开发商中, 国电 大唐 华电 华能 中电投 华润 国华和三峡均比上一年装机容量有所减少, 只有中广核和天润比上一年风电装机略有增加 其中装机容量减少较多的是华能集团, 上一年统计有 13

17 2229 MW,2012 年只有 818.9MW, 比上一年减少了 1410MW, 装机排名低于华电, 排在第四位 ; 其次是国电集团比上一年减少 965MW; 大唐集团比上一年减少 689MW; 三家合计减少了 3064M W( 仅以自然年实际装机容量分析 ) 与 2010 年装机相比,2012 年前 10 家开发商中, 只有华电 华润和天润三家企业略有增长, 其它企业都少于 2010 年当年装机数据 ( 仅以自然年实际装机容量分析 ) 2012 年中国累计风电装机市场排名中, 前 10 家风电场开发商仍然是国电集团等 10 家企业, 排名情况除大唐集团和华能集团互换位置之外, 其它企业排名与 2011 年相比保持不变 2 整机制造业市场格局 2012 年中国风电整机供应商 ( 指当年在市场上出售 / 安装一台样机以上的风电整机制造企业 ) 一共 28 家 按新增装机容量排名, 前五家企业分别是金风科技 MW(19.5%) 联合动力 2029MW(15.7%) 华锐风电 1203MW (9.3%) 明阳 MW (8.7%) 和湘电风能 893MW(6.9%) 按累计风电装机容量排名,2012 年底前五家整机供应商分别是金风科技 MW(20.2%) 华锐风电 14180MW (18.8%) 东方汽轮机 MW (9.8%) 联合动力 7311 MW(9.7%) 和明阳风电 MW(5.7%) 近两年对比:2012 年中国市场排名前 15 家整机企业名单与 2011 年相比增加了三一重工, 减少了通用电气 值得关注的是,2012 年前 15 家企业中, 有 9 家企业的市场业绩是 2012 年好于 2010 年, 这 9 家企业中还有 5 家企业是连续两年保持小幅增长态势! 自 年开始, 全国风电市场连续两年需求下降, 金风 华锐 东汽等几家龙头企业市场业绩出现明显下滑, 还有规模小一点的企业几乎陷入停业状态 而这 9 家企业的逆势增长态势尤为值得肯定 ( 仅以自然年度实际装机容量分析, 未考虑企业获得市场订单的时间 ) 集中度分析 :2010 年至 2012 年三年中, 前 15 家企业合计市场份额基本保持在当年新增装机容量的 94% 左右, 总体集中度没有变化 如果把前 15 家企业分为前 5 家 中间 5 家和后 5 家来分析, 那么前 5 家企业的市场份额是 2012 年比 2010 年下降 11%, 中间的 5 家企业和后 5 家企业的市场份额都有所增加 分析结果说明, 这 15 家企业的市场份额差距正在缩小 14

18 四 风力发电行业技术发展水平 风力发电技术主要分为风能资源评估与预测, 风力发电装备制造技术, 风电 机组测试 近海风电技术 风电对电网的影响等几个方面 ( 一 ) 风能资源的评估与预测 国外已经对风能资源的测试与评估开发出许多的测试设备和评估软件, 在风电场选址, 特别是微观选址方面已经开发了商业化软件 如丹麦 RIS 国家研究实验室开发的用于风电场微观选址的资源分析工具软件 WASP ; 美国 TureWindSolutions 公司开发的 MesoMap 和 Sitewind 风能资源评估系统等 在风电机组布局及电力输配电系统的设计上也开发出了成熟的软件 国外还对风力机和风电场的短期及长期发电预测作了很多研究, 精确度可达 90% 以上 ( 二 ) 风力发电装配制造技术 1 单机容量继续稳步上升 20 世纪 80 年代生产的旧式机组单机容量仅为 20KW 60KW 单机容量增大后的直接好处是能以数目较少的风电机组完成相同的发电量, 从而节省土地使用面积 对容量在 2MW 以上的机组欧洲主要考虑在海上安装 受到英国海上风电市场的驱动, 许多风机制造企业在 2012 年前后宣布了大型风机的制造计划 根据 BTM 统计,2012 年市场上新增风机单个风机平均容量约为 1.847MW, 比前一年提高 170KW 累计市场的单个平均风机容量为 1.284MW, 较前一年提高了 77KW 根据 BTM 公司统计, 新增市场中, 亚洲的单个风机平均装机容量普遍低于欧洲和北美市场 其中中国的平均单个风机容量约在 1.646MW, 较前一年上升 0.1 MW; 印度 1.229MW, 较前一年也上升了约 0.1MW 北美的两个主要市场美国和加拿大的装机普遍在 1.9MW 以上 而欧洲, 由于海上风电的发展, 单机平均容量更大, 丹麦 2012 年单机平均容量达到 3MW 德国和英国也在 2.3MW 以上 而巴西作为风电行业的后起之秀, 其 2012 年的单机容量也达到了 1.69MW 根据 BTM 公司统计, 越来越多的风电企业涉足大机型的生产, 其中实现了商 15

19 业化的 3MW 以上风机机组类型已经达到 20 种, 由 16 家企业生产 而 5MW 以上机型就有十种之多 而下一代风机, 超大型机组 6-15MW 风机的研制也在紧锣密鼓地进行中 2012 年 10 月, 维斯塔斯宣布把 7MW 海上风机 V-164 升级为 8MW Dong 能源与维斯塔斯已经达成协议, 将在 2014 年对该机型的样机在丹麦进行安装, 并于 2015 年大规模使用 西门子的 6MW 风机 2011 年已经在丹麦首台安装成功, 在 2013 年初也将在英国的海上风电场进行安装 ; 中国多家企业涉足 5MW-6MW 风机, 包括华锐 国电联合动力 湘电等 亚洲劲旅三菱和三星公司虽然是风电产业的后来者, 但是也宣布了其雄心勃勃的 7MW 海上风机发展计划, 并且瞄准欧洲的海上风电市场 GE 和歌美飒公司都有 15MW 风机的研制计划, 而中国的金风也在研制 10MW 风机 自上海东海大桥海上风电场示范项目建设完成以后, 我国海上风电开发建设缓慢 但是, 国内风电设备制造企业在大容量风电机组研制方面一直在积极有序进行, 这些大容量机组将主要应用于海上风电场 目前, 已经投入试运行的功率超过 3MW 的风电机组有上海电气的 3.6MW 机组 华锐风电的 5MW 机组和 6MW 机组 联合动力的 6MW 机组 湘电风能的 5MW 机组 重庆海装的 5MW 机组和东汽的 5.5MW 机组, 还有一些企业的大容量机组尚在研发之中, 如浙江运达 5MW 机组 上海电气 5MW 机组 明阳风电 6MW 机组和金风科技的 6MW 机组等 无论在国外还是在国内, 人们在大容量风电机组的研制上采取了更具特色的技术路线, 尤其在传动结构设计 变桨控制技术及叶片制造等方面有更多创新性技术和新材料应用 2 风轮输出功率控制方式有失速调节和变桨距调节两种失速控制是在转速不变的条件下, 风速超过额定植后, 叶片发生失速, 将输出功率限制在一定范围内 失速控制的优点是叶片与轮毂之间没有活动部件, 不需要复杂的控制程序, 在失速过程中功率波动小 ; 其缺点是风力发电机组的性能的限制, 启动风速较高, 在风速超过额定值时发电功率有所下降, 同时需要叶间刹车装置, 机组动态负荷较大 变桨距调节是沿桨叶的纵轴旋转叶片, 控制风轮的能量吸收, 保持一定的输出功率, 变桨距调节的优点是机组启动性能好, 输出功率稳定, 机组结构受力小, 停机方便安全 ; 缺点是增加了变桨距装置, 增加了故障几率, 控制程序比较复杂 两种控制方式各有利弊, 各自适应不同的运行环境和运行要求 从目前市场 16

20 情况看, 采用变桨距调节的风电极组较多 3 无齿轮箱系统的市场份额迅速扩大齿轮传动不仅降低了风电转换效率和产生噪音, 更是造成机械故障的主要原因, 而且为减少机械磨损需要润滑清洗等定期维护 采用无齿轮箱的直驱方式虽然提高了电机的设计成本, 但却有效的提高了系统的效率及运行可靠性 ( 三 ) 风电机组测试技术 德国 丹麦 荷兰 美国 希腊等国家对风电机组的设计和测试技术都做过很多研究, 制定了国际标准, 建立了认证体系, 并都有自己的检测机构, 其他国家的产品只有通过其检测才能进入 我国对风电机组的测试技术做过一定研究, 但不系统 ( 四 ) 风电与电网 风力发电能够顺利并入一个国或地区电网的电量, 主要取决于电力系统对供电波动反应的能力 变化不定的风力给电网带来的问题, 远比怀疑论者估计的低 很多涉及到现代欧洲电网系统的评估表明, 电网系统中风电容量占 20% 并不存在技术问题 但是, 当大规模的风电并入电网后, 风电与电网间的相互影响及相互作用规律还是需要进一步研究 但是大规模风电利用应该是多元的, 解决风电不能大规模上网的一个重要途径就是发展 非并网风电 五 风力发电行业最新相关政策与监管机制 ( 一 ) 发展规划 2012 年 3 月 27 日, 科技部印发 风力发电科技发展 十二五 专项规划, 从基础研究 研究开发 集成示范 成果转化等七大方面提出了风电科技发展规划 2012 年 3 月 27 日, 科技部印发 智能电网重大科技产业化工程 十二五 专项规划 ; 到 2015 年, 突破可再生能源发电大规模接入的关键技术, 积极发展 17

21 储能技术, 解决大规模间歇性电源接入电网的技术和经济可行性问题 2012 年 7 月 6 日, 国家发改委印发 可再生能源发展 十二五 规划 ; 次日, 国家能源局印发 风电发展 十二五 规划 两个规划确立了 十二五 期间风电开发目标, 并提出发展思路 : 按照集中与分散开发并重的原则, 继续推进风电的规模化发展, 建立适应风电发展的电力调度和运行机制, 士曾强风电装备制造产业的创新能力和国际竞争力, 完善风电标准及产业服务体系, 使风电获得越来越大的发展空间 2012 年 7 月 9 日, 国务院印发 十二五 国家战略性新兴产业发展规划 ; 有关风电产业提出的重大行动有 : 建立风能资源评价模型 标准 检测 认证体系和数据库, 建成风电大型基地配套外输通道, 解决风电远距离输送问题等等 提出的重大政策建议是 : 实施可再生能源发电配额制, 建成适应风电发展的电网运行及管理体系 加快建设适应新能源发展的智能电网及运行体系 ( 二 ) 项目审批 2012 年 2 月 16 日, 国家能源局印发 关于规范风电开发建设管理有关要求 的特急通知 ; 要求强化执行风电项目核准制度, 新核准项目须考虑电网送出条件和风电消纳市场 ; 加强用电需求侧管理, 积极开拓风电市场, 提高风能利用效率 2012 年 3 月 19 日, 国家能源局核准公布 十二五 第二批前期工作充分 电网接入条件落实的风电项目清单 ; 核准风电开发项目 1492 万千瓦, 分散式接入风电项目 83.7 万千瓦, 风电并网示范项目 100 万千瓦 此后经过增补, 核准的第二批风电开发项目合计达到 2528 万千瓦 2013 年 3 月 11 日, 国家能源局印发 十二五 第三批风电核准项目, 总装机容量 2797 万千瓦 另外安排了 4 个促进风电并网运行和消纳的示范项目 75 万千瓦, 合计 2872 万千瓦 加上 2011 年核准的第一批 2683 万千瓦, 累计已超过 8000 万千瓦 ( 三 ) 补助资金 2012 年 1 月 1 日起, 可再生能源发展基金征收使用管理暂行办法 正式施 行, 此办法明确了资金筹集方式 使用范围 监督检查等 18

22 2012 年 3 月 13 日, 国家能源局印发 可再生能源电价附加资金补助项目审核确认管理暂行办法, 明确了项目审核的具体办法和申请要求 2012 年 3 月 14 日, 财政部 国家发展改革委 国家能源局印发 可再生能源电价附加补助资金管理暂行办法, 明确了项目确认 补助标准 预算管理和资金拨付等 2012 年 6 月 10 月 12 月, 财政部 国家发展改革委 国家能源局先后公布了三批符合条件的 可再生能源电价附加资金补助项目目录 2012 年 12 月 12 日, 财政部向有关省 区 市财政厅预拨付 2012 年可再生能源电价附加补助资金 将资金专项用于以上公布的三批可再生能源发电项目的上网电量等相关支出 ( 四 ) 并网管理 2012 年 1 月 13 日, 国家能源局印发 风电功率预报与电网协调运行实施细则 ( 施行 ) 的特急通知 对风电开发企业和电网调度机构分别提出要求, 保证风电优先调度, 落实风电全额保障性收购措施 2012 年 4 月 24 日, 国家能源局印发 关于加强风电并网与消纳工作有关要求的通知, 要求各省区能源主管部门和电网企业重视和努力解决好风电并网与消纳的工作 2012 年 5 月, 国家发展改革委核准哈密南 ~ 郑州 ±800 千伏特高压直流输电工程 本直流特高压输电线路开工建设, 预示风电外送通道建设提速 2012 年 7 月 19 日, 国家能源局印发 风功率预测预报考核办法 ( 试行 ) 的通知 要求风电开发企业建立健全制度, 保障风电功率预报预测数据的准确 ; 要求电网企业依照本办法考核细则, 不断总结风电调度经验, 提供运管水平 ; 要求各省级能源主管部门加强检查, 评估效果, 完善措施 2012 年 8 月 31 日, 国家能源局印发 张家口风电发展座谈会议纪要 的通知, 提出把张家口作为风电发展的重要示范基地, 要求电网公司加快配套电网工程建设, 积极规划张家口地区电力送出线路, 并上报配套线路规划和实施方案等 2012 年 12 月 28 日, 国家能源局发布了关于征求 可再生能源电力配额管理办法 意见的通知 开始征求各方意见 配额制拟对各省 ( 区 市 ) 规定电力 19

23 消费总量中非水电可再生能源电力比例指标, 要求电网企业积极采取措施接纳可再生能源电力, 为可再生能源发展提供最基本的保障, 这也是确保实现 2020 年非化石能源占能源消费总量 15% 的比例目标的重大保障措施 2013 年 2 月 16 日, 国家能源局印发关于做好 2013 年风电并网和消纳相关工作的通知, 鉴于 2012 年全国弃用风电超过 200 亿千瓦时 风电场满负荷运行小时数继续下降的现实情况, 要求地方能源管理部门 风电开发企业及电网公司等机构要更加高度重视风电的消纳和利用, 把提高风电利用率作为做好能源工作的重要标准 ; 认真分析风电限电的原因, 尽快消除弃风限电 ; 加强资源丰富区域的消纳方案研究, 保障风电装机持续稳定增长 ; 加强风电配套电网建设, 做好风电并网服务工作 ( 五 ) 安全管理 2012 年 6 月 20 日, 国家能源局综合司印发 关于风电机组并网检测工作协调会议纪要的通知, 在保证风电机组能够安全并网的前提下, 对有关风电机组并网检测的要求进行了简化调整, 使其更加符合当前产业和市场的发展现状 2012 年 9 月 29 日, 国家能源局印发 风电场工程竣工验收管理暂行办法和风电场项目后评价管理暂行办法 的通知, 要求风电场开发企业及相关单位规范风电项目建设, 保证风电场工程质量和安全运行 2012 年, 国家能源局委托龙源电力集团编制完成了 风电场安全规程 风电场运行规程 和 风电场检修规程 三大规程, 为风电场安全运行提供了重要依据 2012 年 12 月 20 日, 国家能源局印发 可再生能源发电工程质量监督体系方案 组建国家可再生能源发电工程质量监督总站, 负责我国水电 风电等可再生能源发电工程的质量监督工作 ( 六 ) 研发支持 2012 年国家科技部在科技支撑计划中设立了 7MW 级风电机组及关键部件设计及产业化技术 等两个风电项目 在 863 计划中, 设立了 先进风力机翼型族设计与应用技术 等 6 个风电项目 20

24 2012 年国家能源局设立第一批 国家能源应用技术研究及工程示范项目科研计划, 关于风电, 设立了 风电叶片试验与检测关键技术研究及应用示范 等 4 个项目 第二章风力发电行业投资机会与风险分析 一 风力发电行业投资机会分析 投资我国风电行业的优势如下 : 1 风电电价下降空间大国际上风力发电技术已经成熟, 风电电价为 5~7 美分 /KMh, 基木上接近火电电价 我国风电的价格比火电高出逾 1 倍左右 不过, 风力发电成本呈下降趋势, 目前已经下降到每千瓦 / 时 0.5~0.6 元, 这是风电的全部成本 随着技术的进步, 成本还将进一步下降 与火力发电相比, 风电的最大优势是其环境效益 目前火力发电的不完全成本已经达到每千瓦 / 时 0.2~0.3 元, 不包括所排污染物的处理成本, 如果算入环境污染等其他成本, 风电要便宜得多 而且, 火力发电还受到化石能源价格浮动的影响, 风能没有原料成本 2 投资成本下降空间大随着全球风电装机容量的快速上升, 风力发电的投资成本下降幅度明显 由于大量国产机组生产, 目前我国陆上风力发电机组成本已经下降到 6000 元 /KW, 未来还有进一步的下降空间, 到 2030 年可能降到 5500 元 /KW 而煤炭作为不可再生资源, 近年来价格上涨幅度很大, 未来仍有可能上涨 3 我国风电市场不断成熟 2010 年底风电中标价格低于 4000 元 / 千瓦, 较 2009 年下降约 25%, 加之我国配套的相关政策近年来不断完善, 风电技术与国际风电企业逐步接近, 截至 2010 年, 中国风电装机容量已超过美国, 成为世界风电装机容量第一大国等等, 以上情况说明我国风电行业不断走向成熟 4 政府扶持 (1) 税收优惠 21

25 除了目前已有的税收优惠政策, 例如风力发电企业的增值税即征即退 50% 所得税减免优惠政策以及购买设备可抵扣等方而的税收优惠 2010 年 12 月, 财政部等三部门通过环境税征收方案, 此次方案主要对二氧化硫和废水两个税目征收, 由于对碳的环境技术鉴定还未成熟, 未涉及碳税 但在国家低碳的大环境下, 征收碳税是一个趋势, 在国外一些国家已经开征了碳税, 比如丹麦 (2) 补贴及优惠我国风电企业享受国内 国际的相关补贴, 有力地促进了风电行业的发展, 举例如下 : 1 可享受国际 CDM 项目的补贴 ; 2 国家发改委 可再生能源电价附加收入调配暂行办法 要求 : 电网企业应按照与发电企业购售电合同规定的时间, 按月结算电费和补贴 等 5 其他政策支持近年来, 政府对风电行业的发展一直持积极态度, 从税收, 融资, 贷款, 补贴等方而都给予了优惠政策, 有力地促进了我国风电行业的发展, 并不断完善相应配套政策, 例如 2009 年 7 月, 发改委发布了 关于完善风力发电上网电价政策的通知, 对风电上网电价政策进行了完善, 对陆上风电采用风电标杆上网电价, 给风电投资企业提供了明确的预期回报, 鼓励风电投资企业优先开发优质风能资源 未来政府仍将对风电的发展采取积极扶持态度, 在 十二五 规划中, 明确提出 节约能源, 降低温室气体排放强度, 发展循环经济, 推广低碳技术, 发展 新能源 等相关措施 6 风能发电与传统及新能源发电的比较 (1) 风能发电与传统能源煤炭 石油 天然气发电的比较总体而言, 传统能源的储量有限, 污染较大, 而风能发电具有能源充足 不消耗燃料 无环境污染 占地面积小 工程建设周期短 发电技术成熟等优点 [2] 我国煤炭资源大多集中在山西 陕西和内蒙古西部地区, 分布严重不平衡 而煤炭消费主要集中在京广铁路以东地区, 约占全国的 74%, 因而形成西煤东运, 北煤南运的强大煤流 历年来铁路运煤约占煤炭总量的 60%, 占铁路货运量的 40% 以上 我国的石油资源严重不足 已知中国石油剩余可开采储量为 亿 t,

26 年中国原油产量是 1.7 亿 t, 消耗石油达 2. 7 亿 t 到 2003 年底, 进口原油 万 t, 成品油 万 t, 共进口 1. 1 亿 t 2004 年仅原油将至少进口 1. 2 亿 t 我国已经成为世界第二大石油消费大国, 并且已经是第一进口大国 ( 美国 ) 进口量的 1/ 4 如果我国石油进口量再增加 1 倍, 将面临和美国以及其它发达国家在国际市场上争夺石油的局面, 这必将成为国际政治和国际经济的头等重大问题 所以, 我国必须压缩油电, 以便用于其它不可替代的用途 [3] 作为可再生能源, 风能资源具有取之不尽 用之不绝的特点, 而且是一种干净 无污染能源, 在今后具有极为广阔的利用前景 中国风能极为丰富, 据相关 统计, 中国风能技术开发量可达 5 x 10 8 kw 左右 ; 而且在分布上, 中国风能较 为集中, 这对于大规模开发和利用风能资源极为有利 总体来看, 东北 华北 西北的草原和戈壁地区和东部沿海 岛屿地区是我国风能资源的主要分布地区 这些地区的风能资源, 在时间分布上具有较为显著的季节性, 主要集中在冬春两季, 夏秋两季较缺乏 此外, 对于东部沿海特别是东南部沿海地区, 其煤炭等常规能源较为缺乏 冬春季节降水量较少, 因而充分利用这些地区冬春季节丰富的风能资源发电, 正好可以弥补这些地区常规能源不足及冬春因降水量少水能发电不足的缺陷, 对于这些地区经济 社会的持续发展具有极大的促进作用 ; 正是基于此 从风电场的整个生产过程来看, 其实质就是把当地丰富的风能向机械能进行转化, 再把机械能向人们所需要的电能进行转化 在这个 风能 机械能 电能 的整个工艺流程中, 既不会有诸如固体 液体 气体等污染物出现, 更不会带来噪声污染 由此可见, 充分开发和利用风能发电, 不仅每年可节约大量的煤炭资源, 而且更为重要的是, 利用风能发电, 每年还可大量减少各种污染物的排放, 极大地对当地环境起到了保护和改善作用 [4] (2) 风能发电与其他新能源发电的比较总体来说, 新能源发电均存在并网难 消纳难 安全事故频发以及企业效益下滑等问题, 地热发电和潮汐发电均具有地域性, 太阳能 潮汐能 风能发电具有间歇性, 生物质能发电产生更多的环境问题, 但未来发展潜力巨大 风能资源储量丰富 根据中国气象局第四次风能资源普查结果, 我国离地 50 米高度陆地上风能资源潜在开发量为 23.8 亿千瓦, 近海 5~25 米水深范围内风能资源潜在开发量约为 2 亿千瓦 三北 地区 ( 华北 东北和西北 ) 以及东南 23

27 沿海地区 沿海岛屿潜在风能资源开发量约占全国的 80% 我国已经规划了 8 个千万千瓦级的风电基地 太阳能资源十分丰富 据估算,1971~2000 年我国陆地表面年均接受太阳总辐射量相当于 1.7 万亿吨标煤 太阳能总辐射资源分布特征是西部大于东部 高原大于平原 内陆大于沿海 干燥区大于湿润区, 根据接收太阳能总辐射能的大小, 全国大致上可分为四类地区 我国直接辐射年总量的空间分布特征与总辐射基本一致, 内蒙古西部 青海中部 西藏西南部是直接辐射资源最丰富地区 生物质 我国生物质原料资源的年产出 8.99 亿吨标煤, 其中有机废弃物年产出 4.74 亿吨, 边际性土地年产出 4.25 亿吨 地热能 我国地热可采储量约 4626 亿吨标煤, 占全球总量的 7.9% 我国地热能发电开发潜力 582 万千瓦 海洋能 我国波浪能资源量为 1285 万千瓦, 潮汐能资源量为 1.1 亿千瓦, 潮流能资源量为 1.4 亿千瓦, 温差能资源量可达 13.2 亿千瓦 ~14.8 亿千瓦 [5] 在当今世界的新能源开发技术中, 我国生物质发电产业化尚处于起步阶段, 产业化和商业化程度较低, 效益不乐观, 市场竞争力较弱, 存在如下问题 : 建设和运营成本相对较高, 上网电价难以支撑生物质能发电厂的正常运营 ; 技术开发能力和产业体系薄弱 ; 存在盲目上马问题 [6] 风力发电是最成熟 最有商业利用价值的发电方式, 其装机容量正在不断扩大, 全球风电发电量占总发电量的比例也在逐步增加 [1] 而且国家有鼓励政策 综上所述, 中国风力发电行业有很大的投资机会 二 风力发电行业风险分析 ( 一 ) 宏观环境风险 近几年, 我国经济的持续快速发展, 尤其是重工业的快速发展, 造成电力需求居高不下 在我国目前的电源供给结构中, 火电发电和装机所占的比例均达到 60% 以上, 而且负荷增长迅速, 环境影响特别是减排二氧化碳的压力越来越大, 风能是清洁的可再生能源, 我国资源丰富, 能够大规模开发, 风电成本逐年下降, 24

28 前景广阔 开发风电是有效增加能源供应能力, 实现能源可持续发展的重要措施, 由于其在减轻环境污染 减少温室气体排放 促进可持续发展方面的突出作用, 已公认为是重要的接续能源和战略替代能源, 并将在未来能源供给中起到重要的作用 我国陆上实际可开发风能资源储量为 2.53 亿千瓦, 近海风场的可开发风能资源是陆上 3 倍, 则总的可开发风能资源约 10 亿千瓦 如果风能的开发形成较大的规模, 将在我国的电源供给中占有非常重要的地位 随着 可再生能源法 的实施, 国家出台配套的实施细则, 如对风电上网电价高出当地平均上网电价的部分在全国电网分摊, 或建立新能源发展基金进行补贴 ; 要求风电设备的本地化率在 70% 以上 ; 实行配额制, 要求各大发电公司发电装机中有一定比例的风电等洁净能源 上述细则出台后, 给风电产业的发展带来前所未有的发展机遇 为了调整目前不合理的电源结构, 实现电源供应多样化, 保障电源安全, 缓解环境污染保护的压力, 积极应对气候变化, 我国政府大力提倡可再生能源的发展, 鼓励和规范风能等可再生能源的发展 提出了未来五到十年中, 我国风能等可再生能源的发展目标, 以及为实现这些目标所采取的保障措施 可见, 风电产业的发展对于增加电力供应, 调整电源结构, 控制环境污染具有非常重要的意义 我国政府非常重视风能等可再生能源的发展, 并为其发展提供了一系列优惠政策和保障措施 综合而言, 我国风电投资和运营行业的宏观环境风险较低 ( 二 ) 上下游风险 1 上游风险我国风电设备国产化率的要求逐渐提高 国家发改委公布的 关于风电建设管理有关要求的通知 强调风电设备国产化率要达到 70% 以上, 不满足设备国产化率要求的风电场不允许建设, 进口设备海关要照章纳税 这些都明确表明了国家要鼓励国产风电设备制造业的发展 为了突破风电设备国产化的瓶颈, 多年来, 国家投入了相当多的资金和人力, 通过 十五 十一五 的技术攻关 产业化和引进消化吸收再创新, 我国风电技术和装备水平有了显著提高 在国家风电设备国产化政策的有力推动下, 风电设备零部件制造水平也有了较大提高, 具备了齿轮箱 叶片 电机等关键零部件 25

29 制造能力, 外商已开始在我国采购风电设备零部件 随着国家风电设备国产化政策大力推行以及国产企业的技术引进和资本投入的加快, 国产设备比例也随之大幅提高 风机的价格有回落的空间, 届时风电场的建设成本将会降低, 风机的供应也将更有保障, 这对风电投资企业而言是一个利好 但是随着大量的企业进人风电设备行业, 该行业的市场竞争将会进一步加剧, 过度的竞争会影响生产设备的质量和运行的稳定性, 不利于风电机组的运营 2 下游风险由于风力发电会降低电网负荷预测精度, 从而影响电网的调度和运行方式 ; 影响电网的频率控制 ; 影响电网的电压调整 ; 影响电网的潮流分布 ; 影响电网的电能质量 ; 影响电网的故障水平和稳定性等 所以, 风力发电上网对电网的规划和建设提出了更高的要求 目前, 我国风电发展与电网规划和建设不协调 风能资源一般都远离负荷中心, 如果电网建设跟不上, 风电就难以发展, 因而国外都把风电发展纳入电网规划, 要求电网超前建设, 为风电接入创造条件 同时, 对风电不稳定性造成的电网成本增加, 允许在价格分摊中解决 我国薄弱的电网结构将会在很长一段时间内作为风电发展的障碍而存在, 绝大部分的电网无法承担风电上网而带来的冲击 昂贵的电网接人系统, 在风电场的建设投资中占有很高的比重 尽管我国的相关政策要求电网企业制定可再生能源发电配套电网设施建设规划, 并纳人国家和省级电网发展规划 但是电网规划和建设的速度远不及风电装机发展的速度, 从而影响到风力发电的发展 综合考虑, 我国风电设备国产化的进程加快以及过度竞争对风电机组质量的影响, 我国风力发电行业的上游风险较低 此外, 我国的电网规划和建设将很难在较短时间内有很大的改善, 风电发展和电网建设不协调的情况将在较长一段时间内存在, 因此, 下游具有较高的风险 ( 三 ) 政策风险 风电成本高, 国外都从价格和税收上支持风电发展 在价格政策上, 主要有 两种做法 : 一种是德国 西班牙 丹麦的固定电价法, 主要是根据风能资源状况 26

30 风机容量 利率和收益水平等因素制订风电上网价格, 对超过火电上网价格部分的成本由电网进行分摊 另一种是美国的补贴法, 目前每千瓦时风电补贴是 1.5 美分 在税收政策上, 风电属于可再生能源, 不产生二氧化碳排放, 欧洲不少国家实行碳税政策变相为风电提供税收支持 ; 还有一些国家实行所得税减免 加速折旧政策来支持风电发展 目前, 我国已经制定了风电的价格和税收政策, 主要是实行招标电价制度, 并对风电增值税率实行减半征收, 但还需要进一步完善 我国现行的风电上网电价包括招标电价和核准电价, 经过国家特许权招标的风电项目执行招标电价 ; 高于 5 万千瓦的项目需要国家发改委批准, 其他项目由地方政府批准, 执行核准电价 一般而言, 招标电价均低于核准电价 但无论执行何种电价模式, 风电场基本都处于微利或者不盈利的状态 风电上网电价的不确定性也是很多投资者持观望态度的原因, 尤其是民营资本和外资 随着我国风电产业的不断发展, 规模不断扩大, 风电上网电价机制和税收政策也将逐步完善, 合理的定机制将为风电产业的发展注人新的活力 综合而言, 我国风力发电产业的政策风险为中等, 主要的风险来源于政策可持续性和执行情况 ( 四 ) 行业竞争风险 目前我国的风电资产主要集中于国电系五大发电集团, 地域上主要集中在风能资源较丰富的内蒙古 东北和华北地区 在行业发展的初期, 资产的适当集中有利于市场的规范化管理, 有助于产业的健康成长 近年来, 在国家大量优惠政策的吸引下, 风电产业投资者大幅增加, 包括非国电系的国有大型企业 地方发电集团等 随着我国风电市场运行机制的逐步完善, 将会有大量的外资和民营资本进人风电市场, 加剧市场竞争, 但所占的份额有限, 我国风电市场将在较长一段时间内保持较高的集中度水平 因此, 新进人风电行业的企业由于份额太少, 在成本控制等方面处于劣势, 有一定的风险 27

31 第三章风电行业需求情况及预测 一 风电行业需求情况分析 ( 一 ) 风电行业发展的人才需求 风电是近几年迅速发展起来的新兴产业, 之前没有这方面的人才储备, 也缺乏这方面的专业教育资源, 专业的高级人才也相对匮乏, 现有的少数高级人才相对集中在一些科研单位 随着产业规模的日益加大 风力机组单机容量的进一步增加以及风电科技的快速发展, 人才短缺问题日益突出 日前, 我国从事风电的技术骨干大多数是从其他行业转行过来的, 他们普遍缺少风电方面的系统专业培训和技术学习 具备创新 国际交往能力的复合型风电专业人才和优秀的风电总设计师尤为短缺, 已经影响了我国风电产业的健康发展 业内专家认为, 中国风电事业的发展, 需要在人才培养上切实加大力度, 风电专业人才的规模化培养已刻不容缓 到 2020 年, 中国将有几十万人从事风电产业, 其中包括十几万专业技术人术 国务院参事石定寰指出, 人才培养是个大问题, 是中国风电持续 快速发展的一个瓶颈 中国风能协会理事长贺德馨指出, 我国风电人才严重匿乏, 尤其是风电机组研发专业人员 高级管理人术制造专业人员 高级技工以及风电场运行和维护人员 从风电企业新发布需求的职位来看, 风电企业对现场工程师 维护工程师等工程类人术电气研发设计人才和复合材料专业人才十分需要 随着风电企业的发展和市场拓展, 风电行业需要大量销售工程师和企业中层管理人才 风电企业由于其产品的特性和研究领域不同, 对人才的专业性要求最大 叶片是风电部件中确定性较高 市场容量较大 盈利模式清晰的行业 2009 年叶片企业的人才需求量比 2008 年增长近一倍 伴随着企业规模的发展壮大, 风电企业对管理及市场开发人才需求度会不断攀升, 企业急需有技术背景兼具管理经验和市场经验的复合型人才 28

32 ( 二 ) 风电行业需求的人才类型 风电行业与火电行业不同, 风电场现场的运行维护人员很少 在大唐福建漳州六鳌近海风电场和内蒙古华电辉腾锡勒风电场等风电企业实地调研的结果表明, 装机 10 万 kw 的风场 ( 六鳌 ), 运行人员 5~6 人, 其中只需 1~2 人集控室值班, 整个风电场运行 检修及管理人员所需人员为 10 多人 ; 装机 50 万的风电场 ( 辉腾锡勒 ) 的工作人员也才 30 多人 ; 而 100 万 kw 的火电厂一般为 500~1000 人 风电行业最大的人才需求在装备制造环节以及风电场的规划 设计 施工与维护, 风力发电机组设计与制造, 风能资源测量与评枯, 风力发电项日开发等风电相关的技术与管理方面 因此风电人才的需求面很少, 其产业链的各个环节都需要风电专门人才 我国风资源主要分布在 三北 ( 东北 华北 西北 ) 地区 东南沿海及其岛屿地区, 主要包括东北三省和内蒙古 甘肃 青海 西藏 新疆 河北等省区 ; 我国海上风能资源丰富, 海上风速高, 很少有静风期 ; 内陆湖泊和特殊地形等只有局部有风能丰富地区 风电人才需要具备到边远艰苦地方工作的身体素质和意志品质, 大多数风电技术人员都要到现场去, 有些需要随着项目走 几乎所有项目都远离都市, 工作环境比较恶劣, 风电场专业技术人才都要能够在不同的气象条件下爬上几十米的高空 这些特点也导致目前一部分人才不愿转行到风电行业, 使日前风电人才更加紧缺 [7] ( 三 ) 风电行业发展的市场需求 在 2008 年年底, 全球排名前十五位风电机组制造商的装机容量已占到全球总装机容量的 94.7 % 随着风电产业的发展, 全球前十五家风电机组制造商的生产能力也在迅速扩张, 并将超出全球市场需求的预测值 对于全球风电产业来说, 在 2007 年之前, 关键部件的供应主要来自欧洲 那时, 是关键部件供应链而不是市场需求决定着新增风电机组的安装速度 2007 年对于供应链来说, 是最困难的一年, 特别是齿轮箱 大型轴承 大型铸件和锻件供应短缺 然而, 从 2007 年以后, 经验丰富的欧洲制造商通过在全球各地的子公司在世界范围内建立起新的制造能力, 例如 Vestas,Gamesa,Nordex 和西门子等风电公司纷纷在亚洲建立了子公司, 而亚洲国家通过技术引进和自主创新也建立了自己的风电设 29

33 备制造业, 一个新的区域性产业区在中国 印度 日本和韩国出现了 同时, 美国也形成了自己的制造能力 2009 年之后, 除 2MW 以上大型风电机组所需的轴承供应略显短缺外, 叶片 发电机 齿轮箱 变流器 大型轴承 大型铸件和锻件等的供应都已经超出整机生产的需求 可以肯定地说, 从 2010~2014 年的 5 年间, 世界风电机组整机的产能完全能满足全球风电市场的需求 根据 2009 年 10 月底的统计, 在中国从事大型风电机组整机制造的企业已经超过 82 家 其中已有 24 家可以向国内市场提供风电机组 风电整机产能的扩大虽然缓解了近两年中国风电机组供不应求的局面, 但也预示着中国风电整机制造企业之间白热化竞争的来临 未来几年, 大型风电设备的需求量会趋于稳定或增速减缓, 国内市场容量有限 即使 2020 年风电累计装机容量达到 1.5 亿 kw, 在未来的 10 年中, 平均每年也只需新增 1200 万 kw 2009 年, 我国风电整机年生产能力已经超过 1400 万 kw 风电整机制造业的生产能力仅金风 华锐 东汽三家领军企业的年产量就已经超 800 万 kw, 上海电气 湖南湘电 广东明阳 江苏新誉 浙江运达 国电联合动力 重庆海装 北重汽轮电机 江阴远景能源 9 家企业的总生产能力也超过 600 万 kw, 其余 70 家企业的生产能力也正在形成 到 2010 年, 中国风电设备的生产能力超过 2800 万 kw, 大大超过国内市场需求, 出路只能是开拓国际市场 中国政府及时提出抑制风电设备产能过剩, 防止重复引进和重复建设, 同时支持优势企业做大做强, 提高自主创新能力, 支持建立健全国家标准和认证体系, 这必将促进中国风电制造产业尽快走上健康发展的道 路 [8] 二 风力发电市场需求及人才需求预测 ( 一 ) 风力发电市场需求预测 自从 2011 年 3 月 11 日日本发生地震和海啸引发福岛核事故后, 全球核电行业遭受了沉重的打击, 其他新能源也可能因此引来了增长的 旺盛期, 用以补足由于核电发展放缓所带来的 空缺 全球风能理事会(GWEC) 在 2011 年发布的未来 5 年全球风电市场展望中指出, 风电未来 5 年在中国仍将保持强劲增长 30

34 GWEC 预测中国新增风电装机容量到 2015 年将达到 20 吉瓦 在经济快速增长和电力需求增加的大背景下, 风电在中国的迅猛发展是必然结果 风电产业的迅速崛起在中国应对能源结构多样化 环境保护和节能减排挑战等问题上都能发挥极大作用 因此,GWEC 认为中国仍将是未来 5 年全球风电市场的生力军 除了展望,GWEC 的报告还对未来 5 年内风电发展面临的主要问题做了分析 报告认为, 缺乏政策支持以及现有支持政策的不确定性是阻碍风电市场发展的主要因素 2010 年风电市场的不佳表现或许会对近两年的风电发展有所影响 但 GWEC 认为, 风电市场仍存在许多发展的机会, 远比目前人们看到的要多得多 尽管经济危机带来的影响还未完全散去, 但风电市场似乎不会受到经济因素的太大影响 2008 年到 2009 年的次贷危机给全球经济带来严重打击, 然而风电市场仅在 2008 年底受到一些影响, 风力涡轮机订单有所下降, 但到 2009 年初便又恢复正常 因此,GWEC 认为仍有足够理由对未来 5 年的风电市场发展持谨慎乐观态度 根据彭博社新能源财经的统计,2010 年风电领域的投资与 2009 年相比增长了 31%, 达到创纪录的 960 亿美元, 足见风电投资市场依然火爆 GWEC 表示, 这些投资都将在未来几年转化成新增装机容量 [9] ( 二 ) 风力发电人才需求预测 近年来国家对风电产业扶持态度明确, 国内风电行业风生水起, 但相关领域人才的匮乏却与之不相协调 2012 年, 在中国风电人才培养研讨会上, 西北工业大学的廖明夫教授着重提出 : 到 2020 年中国风电人才缺口将在 40 万人左右, 其中高端人才占比高达 40%, 而目前我国高校培养的相关人才仅为 2000 多人, 加上其他各层次的培训也不超过 5000 人 通常情况下, 风电人才包括风资源评估人员 研发人员 工程师 制造企业工人 运维人员等 目前国内开设风电专业的大学尚在少数, 每年培养的风电人才也难以满足企业需求 特别是一些技术性更强的技术人才极度缺乏 华北电力大学风能与动力工程学科带头人田德教授说 : 结合当今风电装机容量的增速, 中国风电人才还存在较大缺口, 每年新增的风电人才需求超过 1 万人, 而高校培养的风电人才总数约为 1000 人, 需要从相关专业调剂到风电岗位上 31

35 中国风电行业起步晚, 行业规模较小, 风电人才体系未建立 中国可再生能源学会风能专委会秘书长秦海岩在接受采访时指出, 人才培养是分层次的, 既有高端研发人才, 工程师, 也有工人, 制造企业工人, 运维人员等 值得庆幸的是, 近年来企业自身的培训能力也在上升, 比如三一风电 金风科技 东方汽轮 龙源电力, 专门成立了自己的大学, 形式也有所不同 三一是面向所有的高中生进行招生, 走技工培养路线 金风大学则是以培训为主, 即对本公司和上下游企业进行人员培训, 形成了 36 个科目的知识树, 并号称打造 风电行业的黄埔军校 [10] 当今风电装机容量的增速仍然较高, 需要吸纳大量人才 为培养处高质量的风电人才, 高校应该跳出现今封闭式教育的模式 华北电力大学是最早开设风电专业的学校 华北电力大学可再生能源学院常务副院长刘永前教授在接受记者采访时说 : 风电人才培养的难点主要在于风电的跨学科特性, 既需要机械知识, 力学知识, 还需要空气动力学等相关知识 不仅要培养综合性创新人才, 适应国际化要求, 同时也需要对风电系统有全面专业的了解, 在全面扎实的基础和专业教育中找到平衡点 风电人才就业状况极好, 不存在就业难的问题 西北工业大学动力与能源学院研究所所长廖明夫强调, 人才的培养是长期过程, 不能急功近利 希望企业要有耐心, 为学生提供成长的条件和机会, 让学生在实战中学习, 切勿急功近利, 要求学生一到企业就能设计出一台风机, 这也不符合人才培养的规律 廖教授认为, 学校还应进一步加强国际交流, 聘请德国专家来讲授风电专业的核心课程, 同时邀请风电企业中的技术人员到学校介绍实际经验, 提高学生对实际操作的认知水平, 增强学生的研发能力和实践能力 32

36 第四章中国风电相关产业与技术的研究发展 一 风电设备制造产业链发展情况 ( 一 ) 我国风电设备制造产业链上游发展情况 风力设备的上游零部件包括叶片 齿轮箱 塔架 发电机 机舱罩 轴承 控制系统等 个配件, 各零部件功能不同, 在机组中的成本比重也不同 其中, 叶片 齿轮箱 轴承等关键零配件的成本占到了整机的 85% 这些关键零部件由于进入壁垒较高, 短时间能难以满足市场上的需求, 呈现较大的供需缺口 尤其是叶片 齿轮箱和轴承, 其产能仅满足整机需求市场的 50%, 严重的制约着风电设备制造业的发展 叶片作为风力发电机组的关键核心部件, 也是最为昂贵的部件, 占机组生产成本的 20% 左右 目前, 中国对风电机组中叶片的研制技术已经基本掌握, 具有代表性的企业有天奇股份 中材科技 鑫茂科技 中复连众等 另外, 国际知名的叶片制造商丹麦 LM 公司早在 2002 年就在天津设立了生产工厂, 为国内外整机企业配套生产叶片, 外资整机制造企业, 如 VESTAS GAMESA 和 Suzlon, 也都在国内设有自己的叶片生产厂 齿轮箱在风力发电机组中的也是一个重要的机械部件, 其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速 在国内可实现风电齿轮箱批量生产企业主要有三家, 分别是南京高速齿轮制造有限公司 重庆齿轮箱有限责任公司 杭州前进齿轮箱有限公司, 此外大连重工 四川二重等企业也开始齿轮箱的生产 轴承在我国风电零部件中供需缺口最大, 主要分为主轴承 偏航轴承和变桨轴承 目前, 主轴承几乎全部依赖进口, 主要的国外厂商有 SKF FAG 等 ; 其他部位的轴承, 如偏航轴承和变桨轴承, 徐州罗特艾德公司可以生产 国内企业中, 天马股份 瓦轴和洛轴都已经开始试制风电轴承, 方圆支承也是潜在的供应方 风电轴承的技术壁垒较高, 从目前的情况来看, 机床的关键设备的订购仍需要一 33

37 定的周期 ( 二 ) 我国风电设备制造产业链中游发展情况 2004 年, 我国风电整机制造厂商只有 6 家 截至 2010 年底, 作为全球最大的风电整机生产国, 我国已有 100 多家整机商, 有样机下线的就有近 90 家 其中国产品牌的风电机组制造企业通过许可证生产和联合设计的方式从国外引进技术, 但也不乏有些企业将国内科技成果产业化, 自主研发整机技术 按照制造能力和装备情况, 这些企业大致可分为五类 : 第一类 : 已具备大批量生产 MW 级机组能力的风电机组制造企业 包括华锐风电科技有限公司 新疆金风科技股份有限公司 东方汽轮机有限公司等三家企业, 2009 年供货容量均超过 100 万 kw 2009 年底, 全国各风电场吊装华锐 金风 东汽制造的机组总容量分别为 557 万 kw 536 万 kw 和 319 万 kw 第二类 : 已具备批量生产 MW 级机组能力的风电机组制造企业 包括广东明阳风电技术有限公司 国电联合动力技术有限公司 上海电气风电设备有限公司 湖南湘电风能有限公司 南通航天万源安讯能风电设备制造有限公司 北京北重汽轮电机有限责任公司 江苏新誉风力发电设备有限公司 沈阳华创风能有限责任公司 浙江运达风力发电工程有限公司 江苏江阴远景能源公司 宁夏银星能源股份有限公司 到 2009 年底, 上述企业累计在国内吊装的 Mw 级机组台数均超过 40 台 第三类 : 具备小批量生产 MW 级机组能力的风电机组制造企业 包括哈尔滨风电设备股份有限公司 保定天威风电科技有限公司 三一电气有限责任公司 黑龙江省瑞好集团 保定惠德风电工程有限公司 中船重工 ( 重庆 ) 海装风电设备有限公司 中国南车集团株洲电力机车研究所 浙江华仪风电有限公司 到 2009 底, 上述企业在国内均有 lo 台以上机组吊装 第四类 : 已有样机运行, 吊装台数低于 lo 台的风电机组制造企业 包括武汉国测诺德新能源有限公司等企业 第五类 : 其他正在进行设计制造或引进技术的企业 目前已有批量生产能力的整机企业比较见图

38 图 4-1 已有批量生产能力的整机企业产量比较 ( 资料来源 : 季俊峰施鹏飞高虎中国风电产业报告 2010) ( 三 ) 我国风电设备制造产业链下游发展情况 我国风电场资源主要集中在国家五大电力集团及下属公司等主要风电运营商手中, 占据风电场市场份额在 50% 以上,2009 年国电集团 ( 含龙源电力 ) 新增风电装机 2600MW, 市场占有率 18.8%, 位列市场第一位 ; 排名前 5 的开发商中, 还有大唐 华能 华电 中广核, 市场占有率分别为 12.6% 11.9% 8.3% 6.2%, 其中大唐 华能 华电三家企业当年新增风电装机超过 1000MW 图 年中国五大发电集团风电新增装机份额 ( 资料来源 : 银联信商务服务有限公司行业报告 ) 35

39 截止到 2009 年 12 月底, 全国共有 50 多家风电投资开发企业, 成立了近 330 个项目公司, 参与我国的风电开发建设 2009 年, 新增装机容量超过 lo 万 KW 企业共计 20 家, 其中包括央企 10 家, 地方国有能源企业 6 家, 民营和外资企业 4 家 ( 天润 中国风电 中闽和宏腾 ), 而前十名均被中央和地方能源投资企业占据 由此看来, 风电开发向能源投资企业集中是一个不争的事实 自 2009 年 7 月 24 日, 在发改委发布 关于完善风力发电上网电价政策的通知 中, 首次按照资源区设立风电标杆上网电价, 将全国分为四类风能资源区, 风电标杆电价水平分别为每千瓦时 O.5l 元 0.54 元 O.58 元和 0.61 元 2009 年 8 月 1 日以后, 在四类资源区新建的陆上风电项目, 统一执行所在风能资源区的风电标杆上网电价 海上风电上网电价今后根据建设进程另行制定 图 4-3 风电平均上网电价变化 ( 资料来源 : 作者根据国家公布数据自行整理 ) 而随着 2009 年 8 月份实行分区域标杆上网电价政策,2009 年全国平均上网电价同比小幅提高, 极大改善项目经营情况 相关分析人士认为, 目前风电场的建设投资基本在每千瓦 元, 按照 30% 的自有资金投资, 等效满负荷利用小时数 1800 小时计算,5 万千瓦风电场度电成本为 元 / 千瓦时, 这一成本已经低于国家发展改革委的标杆电价 如果考虑到河北 内蒙的风力资源较好, 等效满负荷利用小时数可以达到 2500 小时, 则度电成本可以降到 0.32 元 如果再加上风电场每度电 0.1 元左右的 CDM( 清洁发展机制 ) 收入, 参照这四类标杆电价, 风电场的盈利能力已经相当强 同时, 该固定电价政策使风电运营商在发电成本逐渐降低 收入维持稳定情况下, 保障了项目盈利空间, 使得我国风电行业进入较为成熟的 规模化的发展 36

40 周期 二 国内各大企业的风机技术的发展 自上海东海大桥海上风电场示范项目建设完成以后, 我国海上风电开发建设缓慢 但是, 国内风电设备制造企业在大容量风电机组研制方面一直在积极有序进行, 这些大容量机组将主要应用于海上风电场 目前, 已经投入试运行的功率超过 3MW 的风电机组有上海电气的 3.6MW 机组 华锐风电的 5MW 机组和 6MW 机组 联合动力的 6MW 机组 湘电风能的 5MW 机组 重庆海装的 5MW 机组和东汽的 5.5MW 机组, 还有一些企业的大容量机组尚在研发之中, 如浙江运达 5MW 机组 上海电气 5MW 机组 明阳风电 6MW 机组和金风科技的 6MW 机组等 无论在国外还是在国内, 人们在大容量风电机组的研制上采取了更具特色的技术路线, 尤其在传动结构设计 变桨控制技术及叶片制造等方面有更多创新性技术和新材料应用 根据企业已经公开的资料, 对我国几种大容量风电机组技术特点介绍如下 : 上海电气 3.6MW 风电机组采用了传统的带齿轮箱的变速恒频双馈技术, 采用双馈异步发电机, 齿轮箱一级行星轮和二级平行轴斜齿结构, 采用电动变桨和电动偏航技术, 风轮直径有 116m 和 122m 两款, 风轮转速范围 8.3~15.4rpm, 切入风速 3m/s, 切出风速 25m/s, 额定风速 11~13m/s, 设计使用寿命 25 年 驱动链采用了紧凑型驱动链形式, 这样不但缩短了驱动链长度, 更重要的是可以最大限度的降低机舱重量 叶片设计采用了通过大量商业化实际应用的翼型, 充分考虑了各种不确定因素导致的功率降低, 使设计与实际运行更吻合 齿轮箱采用了先进的差动齿轮术, 实现功率分流, 保证行星齿轮之间更均匀的载荷分配和更好的齿轮啮合, 降低齿轮箱故障率, 提高齿轮箱使用寿命 同时还采用了一系列先进的设计方法和技术, 如冗余设计等提高可靠性的设计方法和技术 湘电风能 5MW 风电机组 (XD ) 采用直驱型设计, 没有主轴和齿轮箱, 单主轴承设计, 并嵌于低速永磁同步发电机中, 配全功率水冷变流器 主轴承采用多列圆柱滚子轴承, 一端与轮毂联接, 另一端与发电机锥形支撑和发电机转子联接, 并安装在紧凑的机舱铸件上 这种设计可以将载荷分布到相对大的直径上, 从而减轻重量 为适应海上环境, 采用全封闭设计, 内循环冷却系统, 内置除盐 37

41 雾设备 叶轮直径 115 米, 轮毂高度 100 米, 设计等级为 IEC IC, 机头重量 265 吨, 其中叶轮 85 吨, 发电机 135 吨, 机舱 45 吨 重庆海装 5MW( 日 MW) 风电机组采用整体式铸造机架, 大轴承, 齿轮箱增速, 高速永磁发电机, 全功率变流器, 机舱全密封结构, 内部空空冷循环系统, 其机舱结构紧凑, 重量只有 210 吨 变桨备用电源采用超级电容, 更加安全可靠 风轮直径 154 米, 叶片长度为 75 米 标配在线监控系统和自动消防系统 叶片 齿轮箱 发电机 控制系统 轮毂 塔筒 润滑系统等重要零部件均由中船重工集团成员自己完成 东汽 5.5MW (FD140A-5500kW) 风电机组, 齿轮箱采用两级行星 + 一级平行轴齿轮, 发电机为永磁同步发电机, 伺服电机电动变桨, 独立变桨控制, 叶片采用玻璃纤维增强复合材料制造, 风轮直径 140 米, 轮毂高度 100 米, 额定风速 13.5m/s 该机组完成低电压穿越试验, 具备良好的海上工况适应性, 极强的抗台风能力 全密封设计与盐雾过滤配置, 实现了有效的防腐功能, 同时还进行了完备的防火设计 其长叶片也由东汽自主研发并通过静力试验 华锐风电 6MW 机组 (SL6000/128) 有常温型和低温型两种设计, 采用两级行星 + 一级平行轴斜齿增速齿轮箱, 水冷式双馈异步发电机, 电机驱动式叶片独立变桨控制技术, 叶片采用玻璃纤维增强复合材料, 叶轮直径 128 米, 轮毂高度 100 米, 额定风速 13.5m/s, 另外还有一种型号叶轮直径 155 米, 轮毂高度 11 米, 额定风速 11m/s 国电联合动力 6MW (UP ) 风电机组采用外齿圈偏航轴承 大型双列圆锥主轴承, 以及短主轴的紧凑结构形式, 大大减轻了机组的重量, 机舱重量 240 吨 ; 超级电容独立变桨控制, 有效降低了机组承受的不均匀载荷, 降低了机舱振动 ;6 级双馈异步发电机, 发电机定子电压 6600V, 可有效减小发电机损耗 齿轮箱两级行星一级平行斜齿设计 发电机 变流器 齿轮箱采用水冷方式, 机舱内微正压设计, 同时还具备低电压穿越能力及动态功率调节功能, 使机组具备良好的电网适应性 风轮直径 136 米, 轮毂高度 95 米, 叶片长度 66.5 米, 叶片生产采用真空灌注的制作工艺, 生产效率高 ; 叶片采用高强 高模的碳纤维复合材料替代传统的玻璃纤维, 有效降低了重量, 进而降低了机组的载荷 特殊的防腐设计, 满足海上高盐雾和高腐蚀的运行环境 发电机为联合动力宜兴公司自主研发制造, 在电磁计算方法 定子和转子绝缘结构等方面实现了创新与优化 38

42 三 风电并网问题的研究发展 ( 一 ) 风电并网的难题 由于风资源的不确定性以及风电机组本身的运行特性, 使得风电机组的输出功率是波动的, 这造成了风电并网难的问题 这是目前困扰我国风电行业的一大难题, 大规模风电并网给电网带来了巨大的压力 主要体现在以下几点 : 1 大规模风电并网增大了调峰 调频难度首先风电的反调峰特性增加了电网调峰的难度 据东北 蒙西和吉林电网统计结果, 风电反调峰概率分别为 60% 57% 和 56% 吉林电网由于风电接入, 一年期间峰谷差变大的时间达到 210 天 由于调峰容量不足, 吉林 蒙西电网都出现了低负荷时段弃风的情况 其次风电的间歇性 随机性增加了电网调频的负担 根据统计,2008 年 2 月到 11 月新疆地区风电在 30 分钟内出力波动超过 9 万千万达 347 次, 增加了电网调频的压力和常规电源调整的频次 风电随机性强 间歇性明显, 波动幅度大, 波动频率无规律性 2 大规模风电并网加大了电网电压控制难度一方面随着大规模风电场接入电网, 电网运行控制出现了很大困难 据统计, 受风电影响 : 蒙西电网锡盟灰腾梁风电基地沿线变电站 220 千伏母线电压全年维持在额定电压的 1.1 倍 ; 新疆电网达风变 110 千伏系统电压长期在 113 千伏以下, 为支撑 110 千系统电压, 达风变 220 千伏母线电压不得不全年维持在 238 千伏以上, 运行电压调整十分困难, 也对输变电设备安全造成了威胁 另一方面风电场运行过度依赖系统无功补偿, 限制了电网运行的灵活性 如 : 蒙西塔拉地区 500 千伏无功补偿设备停运时,220 千伏系统电压最高升至 257 千伏 3 目前我国局部电网接入能力也不足电场大多处于电网末梢, 大规模接入后, 风电大发期大量上网, 电网输送潮流加大, 重载运行线路增多, 热稳定问题逐渐突出 如甘肃酒泉地区 2007 年以来风电 小水电快速发展, 送出矛盾加剧, 尽管采用了过负荷切机以及变电站分裂运行等措施来提高输送能力, 但风电场弃风问题仍然长期存在 2008 年瓜州, 玉门地区风电受限幅度分别达到 20%,40% 39

43 4 目前我国风机的抗扰动能力差, 影响了电网的安全运行这造成了两方面的影响 一方面是扩大了事故范围 在系统发生小扰动时, 风电机组退出运行, 使电网承受第二次冲击, 导致事故扩大 2008~2009 年吉林白城电网风电场相邻 10 千伏和 66 千伏配电系统故障时, 风电机组均发生大面积脱网, 多次造成 220 千伏母线电压及省间联络线潮流越限, 给系统运行带来了较大冲击 另一方面增加了电网遭受冲击的频次 如甘肃捡财塘和河南清源风电场自投产运行以来, 受电铁和冶金等大型用户的影响, 频繁因三相电压不平衡 ( 未超过国家标准限值 ) 保护动作发生风电机组跳闸停机, 使电网频繁遭受冲击 5 大规模风电并网增加电网稳定风险风电的间歇性, 随机性增加了电网稳定运行的潜在风险 : 一是风电引发的潮流多变, 增加了有稳定限制的送电断面的运行控制难度 ; 二是风电发电成分增加, 导致在相同的负荷水平下, 系统的惯量下降, 影响电网动态稳定 ; 三是风电机组在系统故障后可能无法重新建立机端电压, 失去稳定, 从而引起地区电网的电压稳定破坏 6 大规模风电并网加大了收购风电难度 并网风电容量的不断增加, 使无条件全额收购风电的政策与电网调峰和安全稳定运行的矛盾逐渐凸显 为此, 有关电网积极采取各种措施, 最大努力接纳风电, 同时积极与政府有关部门和发电企业进行沟通, 在必要时段采取限制风电出力措施来保证电网安全稳定运行 但随着风电接入规模的进一步扩大, 矛盾会愈加突出 我国正处于风电建设的高峰期, 风电所占比例还将进一步增加, 目前面临的局限性 时段性矛盾可能转化为全局性, 经常性矛盾, 成为影响电网安全未定运行的重要因素 但与风电并网相关的技术也在突飞猛进地发展, 随着我国电网调峰能力的增强 火电和风电捆绑发展, 抽水蓄能电站的增加, 以及发展电网友好型风电, 今后风电实际并网发电量将会有所增加 ( 二 ) 非并网风电技术 非并网风电 是我国风能发展领域的原创性成果,2007 年获得国家重点 40

44 基础研究发展计划 ( 973 计划 ) 立项, 取得一系列研究成果, 并广泛应用 ; 在国家 风电发展 十二五 专项规划 中三次提到发展 非并网风电, 为我国风电行业进行国际交流 合作的重要领域 目前已通过鉴定的示范工程, 可规模化推广并产生巨大经济社会效益 (1) 实现风电淡化海水可持续化 传统意义上的海水淡化是用煤电作为动力源的高耗能产业, 非并网风电海水淡化, 则利用我国沿海地区取之不尽的海水和风能, 通过科技进步提供干净的饮用水, 实现我国淡水的可持续化 国家 十二五 海水淡化发展规划 ( 纲要 ) 采纳了 关于可再生能源与海水淡化耦合工程试点 建议, 我院日产 100 吨风电淡水海水的示范工程已通过国家鉴定, 并在此基础上, 哈电集团制造建设的单台风机日产 1 万吨海水淡化水能力的示范工程, 今年 12 月将在江苏大丰市建成投产 (2) 实现高耗能产业低碳化 2012 年我国电解铝产能 2600 万吨, 如 60% 的铝产能 (1560 万吨 ) 采用非并网风电电解生产, 可以消耗我国 6360 万千瓦的风电场装机容量 ( 或 万千瓦的光伏电站装机容量 ) 一年发出电量, 年节煤 4700 万吨, 减排二氧化碳 1.28 亿吨 目前, 该技术已建立 2000A 示范, 并通过国家级鉴定 (3) 实现风能直接制氢规模化 不仅解决规模化 低成本制氢难题, 还为电网起到调峰作用 目前, 该技术已通过国家级鉴定, 并成为国家标准的重要内容 同时该新能源技术与传统能源天然气进行 嫁接, 如加氢天然气用于汽车可大幅度提高天然气的燃烧效率, 降低氮氧排放 80% (4) 实现煤炭的清洁化 采用风 / 煤多能源系统, 通过风电与煤化工 嫁接, 可使煤化工产量提高 2.5 倍, 实现二氧化碳近零排放 节水 38% 以上, 解决了我国煤炭清洁化的世纪难题 (5) 实现多能源协同电网智能化 以上 四化 的实现, 将成为四个能适应风电大幅度波动特性和为电网进行调峰的 智能负载 通过物联网将常规 智能电网 和 智能负载, 集成创新为具有中国特色的 智能电网系统, 可使我国电网效率由 30% 提升到 40%~60%( 美国为 45%), 将使我国以风能为主的可再生能源得到大规模 高效 低成本全部利用, 并伴生一批相配套的万亿元级新兴制造业集群, 将我国全球劣势 规模最大的高耗能产业转化为极具国际竞争力 的规模化绿色产业 41

45 非并网风电 / 氯碱产业 非并网风电 / 城市污水 ( 泥 ) 高效处理产业 非并网风电非石油稀烃链化产业等系列成果, 正如国家发展和改革委白和金研究员所言, 非并网风电直接用于高耗能产业, 它不仅对江苏省而且对全国能源结构 能源布局产生重大影响 世界风能学会主席普利本 麦加德表示, 非并网风电系统理论使非并网风电在世界影响日增, 开辟了世界大规模风电多元化应用的新领域 国内外知名专家的评价, 更坚定了笔者的信念, 加快我国自主研发的这一成果的推广, 将充分发挥和利用我国世界领先的风能等可再生能源, 催生我国生态文明建设 推动经济结构转变和产业结构调整, 为实现中国梦 实现中华民族伟大复兴作出基础性的重要贡献 第五章中国风电相关企业的发展状况 一 国内风电设备制造商现状 2009 年, 我国华锐风电 金风科技和东汽继续领跑风电设备国内市场 2009 年, 华锐新增装机 万千瓦, 金风新增装机 万千瓦, 东汽新增装机 万下瓦, 三家企业合计 万千瓦, 占全国新增市场的 59.7%( 统东莞证券计 ) 目前华锐风电 金风科技和东汽均已形成了 1.5MW 变速变桨风电机组的批最生产能力, 见表 5-1; 由表 5-1 可知, 三家企业技术来源基本为技术许可, 专利数量远远少于国外先进企业, 这表明我国风电企业缺乏自主知识产权的核心技术, 自主技术创新能力严重不足, 兆瓦级风电机组研发能力低 在国家政策的支持下, 我国风电企业正步入快速发展的阶段, 但自主知识产权缺乏制约着我国风电企业进军国际市场, 大部分产品只能在国内销售 此外, 我国风电产业发展还存在产业链建设不够完善, 国家政策不足 市场混乱 高级技术人才不足等严重问题 42

46 表 5-1 国内前三位的风电设备制造商的基本情况 制造商华锐风电东汽金风科技 机型变桨变速变桨变速变桨变速 额定功率 1.5MW 3MW 1.5MW 600kW 变桨变速 变桨变速 ( 直驱 ) 技术来源 技术许可证联合设计 技术许可证 技术许可证 750/800kW 1.5MW 生产情况 已大批量生产 已大批量生产 已大批量生产 技术许可证 消化吸收 中国专利 数据库专 利数目 以华锐风电科技有限公司为申请人的专利 20 个 以东方汽轮有限公司为申请人的专利 70 个 以新疆金风科技股份有限公司为 申请人的专利 32 个 出口印度 出口 1.5MW 风机 10 台 0 出口美国 1.5MW 风机 3 台 二 国际上风机制造企业排名和发展动态 2012 年年初, 全球风电发展速度开始在前一年的基础上出现减慢的趋势 许多制造企业在这样的背景下出现了巨大的变化, 而这也影响了全球风机制造企业排行榜,2012 年可以说是榜单上变化最大的一年 根据 BTM 公司统计, 最大的变化是 GE 风电替代了维斯塔斯成为全球风电排名第一,GE 新增风机占全球市场的 15.5% 这一方面是由于美国市场的增量巨大,GE 作为美国第一大风机制造企业具有得天独厚的优势 ; 此外, 加拿大市场特别是安大略省的发展为 GE 提供了非常大的市场 GE 1.6MW 风机也因其优良的性价比而拔得头筹, 成为去年装机容量最多的机型 维斯塔斯排名第二, 全球市场份额 14%, 这也是自 2000 年之后的十三年来, 43

47 维斯塔斯首次失去全球第一的位置 维斯塔斯 2012 年主要的发展集中在欧洲, 其中欧洲订单达到其全球订单的 60% 以上 维斯塔斯 2012 年在拉丁美洲的发展也非常好, 在墨西哥获得了 396MW 的订单, 并且打开了秘鲁市场 但其在亚洲的发展, 特别是中国市场发展并不理想 与此同时, 维斯塔斯依然致力于海上风机的开发与研制, 其 7MW 海上风机 V-164 于去年升级为 8MW 西门子紧随其后, 从 2011 年排名第六跃居第三位, 市场份额 9.5% 西门子的跃升主要是借助了美国市场和欧洲蓬勃的海上风电市场 西门子 2012 年在美国斩获了 400MW 大订单, 同时也巩固了其海上风电装机第一的地位 安耐康作为德国市场的老大, 座次上升一名紧随西门子排名第四, 全球市场份额 8.2% 安耐康主要还是把目标锁定在欧洲市场, 尽管中国和美国两个市场容量巨大, 但是考虑到这两个地方的市场发展不稳定, 安耐康从来没有进入的计划 安耐康也对进入海上市场持有谨慎态度, 至今没有进入海上的计划 苏斯兰排名上升一位, 至第五位, 市场份额 7.4%, 主要借助于印度本国市场和其收购的 RE Power 在欧洲海上风电的市场 2012 年 RE Power 在美国的陆上风电和欧洲的海上风电市场都有着不俗的表现 歌美飒公司排名下滑至第六, 全球市场占有率 6.1 主要原因是其本国市场西班牙的发展出现整体下滑 歌美飒开始在北美市场拓展业务范围, 不仅得到了加拿大的首个订单, 也得到美国政府资助联合开发下一代风机 同时作为西班牙企业, 歌美飒在进入拉丁美洲市场方面有得天独厚的优势,2012 年其在乌拉圭和巴西都有新的订单签署 紧随其后的是四家中国企业 金风 ( 第 7 名,6%)2012 年在全球普遍开花结果, 在南非 巴基斯坦 南美的智力 乌拉圭等地都有新的订单, 同时 2012 年当年出口的风机数量达到 87.25MW 国电联合动力( 第 8 名,4.7% ) 的主要业务依然集中在中国国内, 但是去年联合动力在山东潍坊的 6MW 海上风机的安装也吸引了很多关注 华锐 ( 第 9 名,3.2% )2012 年海外市场业发展良好, 在巴西, 南非和欧洲 ( 土耳其等 ) 都有发展, 去年完成的出口风机容量为 122MW 明阳( 第十名,2.7% ) 2012 年在欧洲 ( 保加利亚 ), 美国和印度都有订单 明阳与印度 Reliance 签署的 2.5GW 合作协议成为目前中国企业在印度的最大订单 ; 该项目的另一个合作方国开行将为这一项目提供资金支持 全球前十名企业的市场占有率为 77.4% 紧随其后的五名企业分别是德国的 Nordex (GE) 湘电(CN) 上海电气 44

48 印度的 Wind World India 和法国的阿尔斯通 三 国内几个主要风电装备整机厂商现状 ( 一 ) 新疆金风科技股份有限公司 1 公司简介新疆金风科技股份有限公司由新疆新风科工贸有限责任公司整体变更设立, 公司注册资本 3230 万元 公司自 1998 年创立以来, 至力于体制创新 技术创新和管理创新, 承担并完成了 九五 重点科技攻关项目 -- 大型风力发电机组的国产化研制生产, 填补了国内空白, 形成了大型风力发电机组的研发 生产能力, 并锻炼了一支高素质的风电专业职工队伍 目前公司国产化率 30% 50% 70% 90% 的系列风力发电机组运行状况良好, 产品已销往广东 河北 辽宁及新疆等地, 在全国同待业中居于依靠地位 公司技术力量雄厚, 现有员工 58 人, 平均年龄 34 岁, 其中具有大专以上学历的员工占 97% 拥有教授级高级工程师 1 人, 高级工程师 13 人, 工程师 14 人 公司凝聚了一批高素质的风能专业技术队伍, 长期与技术领先的欧洲风电界保持着良好的交流通道和往来, 及时了解和跟踪世界上最新的风电技术发展动态 公司实现了多元化股权结构, 现有股东 14 名, 主要股东有 : 新疆风能公司, 国内最早从事风能开发与利用的企业之一, 在中国风电发展史上曾创下多项全国第一, 所占股份比例 :38.15%; 中国水利投资公司, 是中国较有实力的投资公司, 注册资本 亿元, 有良好的经营业绩及银行资信, 所占股份比例 :25.38%; 新疆风能研究所, 是国内唯一专门从事风能研究的专业科研机构, 所占股份比例 :4.90%; 新疆太阳能科技开发公司, 从事太阳能相关产品的研制 生产 销售, 所占股份比例 :3.57%; 北京君合慧业投资询有限公司, 投资 经贸信息方面的专业咨询公司, 所占 45

49 股份比例 :1.27% 公司历年大事记 : 被自治区科委评定为 新疆高新技术企业 被国家计委列入国家 乘风计划 风力发电机组制造定点设备厂 ; 通过 ISO9001 质量体系认证 主导产品 600 千瓦国产风国发电机组被国家科技部 经贸委 计委 财政部授予 九五 重点科技攻关计划优秀科技成果, 并被评为自治区 2000 年度科技进步一等奖 ; 承担国家高技术研究发展计划 ( 863 计划 )-- MW 级风力发电机组及其关键部件研制项目 ; 承担国家 十五 科技攻关项目 千瓦风力发电机组工业生产技术项目 承担国家 十五 科技攻关项目 千瓦风力发电机组研制项目 公司目前 : 形成了适应 600KW 风力发电机组工业人产要求的设计 开发 生产 安装和服务的能力 ; 建成了风力发电机组地面测试系统 ; 引进了目前国际最先进的风力发电机组载荷测试测试和功率测试系统 风力机设计软件 风场设计软件及其他先进的专用工具 仪器 软件等 ; 公司大型现代化厂房建设完成, 具备年产 200 台大型风力发电机组的生产能力 ; 公司符合 新疆维吾尔自治区招商引资若干政策规定 的规定, 享受 8 年免征企业所得锐 车船使用税 房产税和土地使用税等优惠政策 2 公司主要产品公司主要的产品 : 大型风力发电机组的生产及销售 ; 风力发电机组技术的引进及应用 ; 风力发电机零部件的制造及销售 ; 风电场建设运营业务的技术咨询服务 ; 46

50 中试型风力发电场的建设及运营 ; 3 公司经营情况公司是国内风机设备产品的导入者, 进入风电行业早, 经过多年的积累, 目前规模优势明显, 截至到 2007 年 9 月份, 公司已经累计生产 750KW 风力机组 1402 台,1.5MW 机组 (2008 年进入大批量生产阶段 )39 台 表 5-2 公司近年来主要产品产量 编号机组类型 2004 年产 量 ( 台 ) 2005 年产 量 ( 台 ) 2006 年产 量 ( 台 ) 2007 年 1-9 月产量 ( 台 ) 累计产量 ( 台 ) 1 600KW KW MW MW 合计 目前公司的市场占有率高, 截至 2006 年底, 公司累计生产的风机占到内资 制造商总生产风机的 83.36%, 占总装机容量的 25.68%, 排名第一, 而且在 2006 年全球新增的风机装机容量中, 金风科技生产风机占到 2.8%, 排名第十 表 5-3 公司累计市场份额占比 年份 国内公司产品累计市场分额占比 合计占比 国内其他公司累计市场份额 金风产品累计 市场份额占比 国内公司产品累计市场份额 占比 占比 % 6.04% 11.74% 82.22% % 5.11% 17.55% 77.34% % 5.13% 25.68% 69.19% 47

51 图 1 公司毛利率趋势 由于公司的市场地位极高, 与相关零部件生产企业建立了紧密的战略协作关 系, 而且对于相关零部件的采购具有较强的议价能力, 规模化采购所带来的优势 便是单位成本降低, 近三年来公司毛利率不断提升便是明证 4 公司技术开发情况在技术和产品研究开发方面, 金风科技承担 九五 600kW 风力发电机国产化 项目, 该项成果由于其重大的社会经济价值于 2000 年获得自治区科技成果一等奖,2002 年又获得国家科技进步二等奖 2002 年承担 600kW 风机工业化生产 和 750kW 风机国产化研制 二个国家级 十五 科技攻关计划和国家 863 高科技计划 MW 级失速型风机研制 项目 2002 年已圆满完成合同规定的任务, 通过了科技部的答辩评审 新疆金风科技股份有限公司研发出的风电设备, 占国产风电设备的 82%, 排名在国际著名风电设备品牌 VESTAS GAMISA 之后, 排名第三, 国产风机市场占有率大于 70% 装机容量一直占全国 25% 以上, 排名国内第一 2003 年开发成功 750kW 风力发电机, 于 2004 年投放市场 600kW 机组已完全国产化,750kW 机组已 60% 国产化 5 公司主要合作伙伴和主要竞争对手 公司的主要合作伙伴有 : 华仪风能开发有限公司 龙源电力集团等 48

52 根据国家规划, 新疆金风科技股份有限公司的主要业务伙伴是龙源电力集团公司, 双方合作区域主要集中在新疆自治区和甘肃省等地 公司主要竞争对手 :2006 年以前国内市场的风力发电机组产品供应商主要以国际厂商为主,2004 年 2005 和 2006 年, 国际厂商产品占国内市场份额的比例分别为 75.35% 70.59% 58.80% 国外企业主要是 VESTAS GAMESA GE WIND 和 SUZLON, 在国内企业中金风科技位居第一 因此公司的主要竞争对手是这几家外资公司 6 公司发展的 SWOT 分析优势 : 首先, 中国将可再生能源作为国家重点支持发展的领域, 出台了一系列支持风电发展的优惠政策, 可再生能源法 也已出台, 并确定了风电在国家能源结构中的强制比例, 国家的政策在一定程度上保护了企业的资源 金风把资源优势变成了产业优势, 产品已销往广东 辽宁 山东 河北 内蒙古 甘肃 新疆等地, 初步形成了覆盖河北 内蒙古 广东 江浙一带的营销服务网络 新疆金风的销售收入和净利润已经实现了连续 5 年翻番,2006 年初, 又连续获得浙江 河北等地风电场整机订单超过 100MW 新疆金风 2006 年收入和利润分别达到 10 亿元和 2 亿元 其产品已经领先其他国内企业, 实现了系列化, 主流机型为 600KW 和 750KW 机组, 与国外公司联合研发的 1200KW 风机已经造出样机 劣势 : 主要限于公司总部地处偏远, 对人才的吸引与培养相对欠缺 机会 : 国内风电行业刚处于成长期, 竞争格局远未定型, 市场容量与发展空间巨大, 因此具备技术优势 关键零部件配套及充足订单储备与获取能力的风电整机企业, 均有机会占据国内风电市场一席之地 威胁 : 其他风电企业崛起带来的市场竞争风险, 系统集成经营模式潜伏的供应链不稳定风险, 产品更新换代加快趋势下面临新品开发风险, 风电专业人才匮乏下的人才流失与争夺风险 7 公司中长期发展战略 金风科技目前以风力发电机组销售为主, 未来公司将以风电行业系统解决方 49

53 案和特有的风电核心技术为客户持续创造价值, 推动风电服务专业化发展, 一方面作为公司风力机组制造和销售的辅助单元, 提高公司产品竞争优势, 另一方面在风电服务市场容量剧增的背景下, 拓展风电服务内容, 提升服务质量, 将风电服务逐渐发展成为公司的增长业务 图 2 公司的经营模式 ( 二 ) 东方汽轮机厂 ( 隶属中国东方电气集团 ) 1 公司简介东方汽轮机有限公司是东方汽轮机厂的承续公司 东汽于 1965 年筹建,1966 年开工建设,1974 建成投产 并于 2006 年 12 月 28 日改制为东方汽轮机有限公司和东汽投资发展有限公司, 两家公司均隶属于中国东方电气集团公司 经过 40 多年的建设发展, 东汽已成为拥有总资产 127 亿元, 核心制造能力 2800 万千瓦, 年工业总产值超过 100 亿元的现代化企业 东汽主导产品是电站汽轮机, 秉承 绿色动力, 造福人类 的宗旨, 坚持 生产一代, 储备一代, 开发一代, 构思一代 产业开发思路, 积极开展模仿创新和自主创新, 不断推出新产品满足市场需求, 大力实施火电 核电 风电 气电 太阳能等多电并举战略 产品技术质量已达到当代国际先进水平, 并辐射到军品 化工 自动控制 环保 表面工程 运输等产业领域 东汽累计生产各种类型电站设备 900 余台, 装机容量超过 1 亿千瓦, 汽轮机产品在中国汽轮机市场的占有率超过 30% 2 公司主要产品 ( 一 ) 核电汽轮机 : 1000MW 核电全转速汽轮机 50

54 ( 二 ) 重型燃气轮机 : M701F 重型燃气轮机 ( 三 ) 大型发电设备 : FD77A/FD70A 大型风电机组 ( 四 ) 火电汽轮机 : 100 万超超临界汽轮机 ; 60 万超临界汽轮机 ; 60 万亚临界汽轮机 ; 30 万亚临界汽轮机 ; 20 万亚临界汽轮机 ; 13.5 万亚临界汽轮机 ; 5 万及以下等级汽轮机 ; 电站辅机 ; 给水泵汽轮机 ; 电站老机组改造 ; 3 公司经营情况东方汽轮机厂中国东方电气集团公司创建于 1984 年, 是中国最大的发电设备制造和电站工程承包特大型企业之一, 自建厂以来, 工厂已累计生产各种类型机组 660 余台共 1.1 亿千瓦, 国内市场占有率超过 25% 其产品遍及全国各地并出口马来西亚 印度尼西亚 伊朗 孟加拉 巴基斯坦等国家, 产品质量 技术水平和使用性能均受国内外用户普遍好评 东方汽轮机厂于 2004 年 11 月引进世界著名的风力发电设备制造商 REpower 公司先进的 FD70A FD77A 风力发电设备技术, 机组输出功率达到 1500 千瓦, 是目前国内输出功率最大的风力发电机组 2005 年 12 月, 东方汽轮机厂首批 7 台 1500 千瓦风电机组在山东荣成褚岛先后安装调试并并网投入商业运行 2004 年 11 月与德国 REpower 公司签定 1.5MW 机组生产许可证合同 正在开发 生产, 预计 2006 年 3 月出第一批整机 2006 年 2007 年, 东汽工业总产值连续超过一百亿元, 在国内同行业名列前茅, 为东汽未来发展奠定了雄厚的基础 51

55 2007 年度, 东方汽轮机有限公司在四川省绵竹市汉旺镇的汽轮机业务的营业收入约占公司营业收入 20% 左右, 比重较低 而且, 随着公司各项新业务的推进, 这一部分业务对公司盈利贡献的比重呈现下降的趋势 以核电 风电 水电为代表的清洁能源产品比例则不断提高 短期来看, 公司面临较大的压力, 业绩会受到一定的负面影响, 但影响不会超过 20% 目前, 公司风机在手订单 130 亿 ~160 亿, 超过 2000 台 我们预计公司全年有望确认收入的风机约为 300~400 台, 销售收入约为 30 亿元 市场占有率有望达到 15% 以上, 在市场份额上继续紧逼国内的主要竞争对手金风科技 图 3 东汽产品分布图 ( 资料来源 : 东方汽轮机有限公司 ) 4 技术开发情况东汽拥有当今世界最先进的汽轮机制造设备 九五 十五 期间至今, 共投入 亿元技改资金进行设备的改造, 形成八个具有世界先进水平的数控加工单元, 装备能力已经达到世界水平, 初步实现装备数字化 截止 08 年 3 月中旬, 东汽 1.5MW 风电机组已安装完毕 200 台 投运 120 台 从最初的呼伦贝尔风场到现在正在紧张进行吊装的海兴 蔚县 左云等风场, 到 52

56 目前为止, 东汽风电机组已在 11 个风场屹立着 5 公司主要合作伙伴和主要竞争对手主要合作伙伴 : 日本三菱重工业株式会社 2002 年 4 月, 世界 500 强企业日本三菱重工业株式会社 中国东方汽轮机厂签定 合资协议, 共同出资组建一家制造燃机热部件和提供燃机售后服务和维修的中外合资企业 三菱重工东方燃气轮机 ( 广州 ) 有限公司 合资公司投资总额约为 45 亿日元, 三菱重工出资 51%, 东方汽轮机厂出资 49%, 合资期限 20 年 主要竞争对手 : 金风科技, 东汽在市场份额上紧逼金风科技 6 公司发展的 SWOT 分析优势 : 母子公司管理体制的建立, 以 ERP 为核心的信息化管理, 强大的技术装备实力, 与国际大公司的合作, 使东汽发展逐步向现代化企业迈进 机会 : 作为国资委直接管理的中央企业, 公司有望得到国家对其灾后重建的大力支持 威胁 : 公司在四川汉旺的生产基地因为地震受灾损失严重, 短期来看, 影响企业经营业绩 7 公司中长期发展战略东汽将加快自主技术研发, 抢占世界发电设备技术的制高点 ; 加快管理创新, 实现管理的现代化和信息化 ; 加快技术改造步伐, 实现制造装备的数字化 ; 加强海外市场开拓, 在国际市场占有更大的份额, 成为全球电力设备制造商, 努力把东汽打造成为一个自主技术领先 经济实力雄厚 国内一流 国际知名 的现代化企业 东汽将努力成为中国重大技术装备的领跑者 面对新的市场经济形势, 东汽已经加快产品结构的调整 : 以 100 万核电 超超临界 100 万机组开发为重点 ; 以重型燃气轮机 M701F/M701D 国产化为突破, 加快向大型高效环保发电产品 市场挺进 ; 53

57 以大型风电为契机, 向风能 太阳能等新能源产业迈进 ; 以老机组改造为重点, 向电站服务经济领域延伸 ; 以电站 DCS 控制系统为重点, 向工业自动控制产品领域发展 ; 以树脂产品为重点, 向新型环保材料领域扩展 ( 三 ) 广东明阳电气集团有限公司 1 公司简介广东明阳电气集团公司由广东明阳风电技术有限公司 ( 风力发电产业 ) 广东明阳龙源电力电子有限公司 ( 电力电子产业 ) 伊顿电气( 中山 ) 有限公司 ( 智能电气产业 ) 和中山市明阳电器有限公司 ( 成套输配电产业 ) 组成 广东明阳电气集团公司是从事风力发电 电力电子 智能电气和成套输配电装备研究 开发 生产和服务的民营高科技企业 公司坚持技术创新, 依托广东装备制造工业研究院 广东风力发电技术研究开发中心 广东省企业技术中心和广东省电力电子及自动化工程技术研究开发中心的产业化开发, 通过建立以清华大学 西安交通大学和北京航空航天大学为主体的前瞻性开发, 建立了完整的科技创新体系, 每年用于新产品开发和技术研究的投入约占公司当年销售收入的 8%~15%, 成功开发了 100 多个新产品, 其中 23 项被列为国家和广东省重点开发项目 火炬项目和科技攻关项目,5 项填补国内空白, 取得了 4 项拥有自主知识产权的核心技术发明专利 我公司现在 11 名博士 35 名硕士和 130 名中高级工程技术人员, 员工整体素质在行业领先 荣获了 2003 年 2005 年两次市级科技进步一等奖,2006 年广东省科技进步一等奖 2 公司主要产品公司在风电设备领域的主要产品是 :MY1.5SE 系列和 MY1.5S 系列 MY1.5SE 技术特点 : 1500KW 额定发电功率 ; 为北方低平均风速地区设计, 抗低温 82 米大直径风轮 ; 最新叶型, 最新复合材料设计 ; 高效率 低谐波 IGBT 变频系统 ; 54

58 联合开发德国 BECKHOFF 专用风电 SCS 控制系统, 汉化控制界面 MY1.5S 技术特点 : 1500KW 额定发电功率 ; 为中国东南沿海低平均风速, 有台风危害地区设计 ; 73 米大直径, 抗台风风轮 ; 极限风速 70 米 / 秒 ; 最新叶型, 最新复合材料设计 ; 高效率 低谐波 IGBT 变频系统 ; 联合开发德国 Beckhoff 专用风电 SCS 控制系统, 汉化控制界面 3 公司经营情况集团公司拥有一支由博士 硕士和专业工程技术人员组成的高素质 高技术的产品销售 技术支持和售后服务队伍, 在全国建立了完善的市场营销体系和售后服务体系, 能为客户提供先进 快捷 零距离的售后服务与技术支持, 让用户满意度达到 100% 公司构建了发达的营销网络 : 区域市场设有广东营销总部, 华东 华北 华中 西南和西北六大营销中心, 北京 天津 武汉 福州 乌鲁木齐和茂名六个办事处 行业市场设电网电源行业 石油石化行业 冶金煤炭行业 铁路交通行业和核电 风电 机场 造纸等综合行业五个项目部 4 公司技术开发情况通过消化吸收德国 AERODYN 公司国际领先的风力发电机组设计制造技术, 充分利用集团在三电平 IGCT 应用技术上的四项专利核心技术及风力发电机组大功率调节系统装置技术上的成果, 在自主知识产权方面取得了圆满的阶段性成果 该项目 - 重大风力发电机组装备国产化率达到 75% 以上, 预计 2007 年 5 月 20 前出品 4 台原型机, 在同年底通过论证与鉴定 5 公司主要合作伙伴和主要竞争对手 主要合作伙伴 : 德国 aerodyn 公司, 进行 SCD 超紧凑传动型式风机 (Super Compact Drive) 的合作开发 55

59 主要竞争对手 : 国际知名品牌施耐德 ABB 西门子等 6 公司发展的 SWOT 分析优势 : 在中国率先实现了以我为主 联合国际先进技术资源 拥有完全自主知识产权的开发技术路线, 成功开发了面向中国东南沿海和三北地区两个主要风资源分布地带的两款风力发电机组 劣势 : 企业发展资金不够充足, 高级人力资源稀缺 机会 :1.5 兆瓦变桨变速风力发电机组市场需求异常旺盛 威胁 : 广东物资的不断涨价, 造成企业价格 成本 原材料不断攀升的严峻局面 7 公司中长期发展战略企业的战略目标是要做国内同行业的领头羊, 要实现这一目标就得不断提高企业的核心竞争力, 走自主研发的路子 2008 年, 在北方建立第二工厂 2010 年, 全集团风电整机产能达 1000 台, 包括 1.5 兆瓦到 3 兆瓦的陆地和近海应用的风机, 并计划在 2010 年底完成 5 兆瓦的大型离岸风机的研制和下线投运 集团还将设立 风电技术研究院, 并在北京 西安和德国汉堡等地设立分属的研发中心 ( 四 ) 上海电气风电设备有限公司 ( 隶属上海电气集团 ) 1 公司简介上海电气风电设备有限公司是上海电器集团股份有限公司与中国华电工程集团有限公司共同投资组建的合资公司, 是大型风力发电机组设计 制造 销售 技术咨询 售后服务的新能源专业公司 上海电气集团股份有限公司是中国规模最大 实力最强的综合性装备类制造企业之一, 上海电气把发展大型风力发电设备制造作为集团的战略重点之一, 制定了技术引进和自主开发相结合的发展策略 上海电气在中国三大动力集团中最早涉足风电设备的制造和研发 早在 1997 年就为新疆风能公司 ( 即现新疆金凤 ) 和浙江运达 ( 原浙江机电设计院 ) 开发了 600 千瓦和 250 千瓦风力发电机 在引 56

60 进 1.25 兆瓦风机技术消化吸收的同时, 上海电气已全面启动了与国外著名风机设计公司联合开发 2 兆瓦级风机工作, 并联合上海的相关科研院所建立起 2 兆瓦级风机的 产 学 研 研发平台 上海电气风电公司分设有上海 天津 2 个生产基地 针对北方的风电项目, 公司将启用天津适合兆瓦风机总装的标准厂房 2 公司主要产品 公司的主要产品是 : 大型风力发电机组的集成设计 制造 销售 技术咨询 安装及售后服务 3 公司经营情况 2005 年与德国 DEWIND 公司签定 1.25MW 机组生产许可证合同 正在开发 生产 上海电气风电公司分设有上海 天津 2 个生产基地 针对北方的风电项目, 公司将启用天津适合 MW 风机总装的标准厂房 2008 年 6 月上海电气风电设备有限公司在第二届中国 ( 上海 ) 国际风能展览会上, 推出了 1.25MW 2MW 两款大型风机, 受到来自东南亚 欧洲 美洲投资商的强烈关注 2MW 大功率风机是国内目前最大单机容量风机, 由上海电气与德国艾罗迪公司联合开发 2007 年以来, 上海电气已连续承接了中广核 华能 华电 京能等大集团的多个风电项目, 每个项目的装机容量都在 50MW 以上, 仅中广核一个合同金额就超过 10 亿元 2008 年, 上海电气将生产 200 台大型风机 4 公司技术开发情况 2008 年 1 月 7 日, 天奇股份 ( 乙方 ) 与上海电气风电设备有限公司 ( 甲方 ) 签订 风机零部件战略合作框架协议 达成以下协议 : 1 甲方在同等质量和价格的前提下, 相关风机零部件将优先从乙方采购, 乙方产品及产能必须优先满足甲方的需求 2 鉴于乙方已经完成 1.25MW 标准叶片的试制, 甲方同意乙方立即组织生产, 具体采购合同双方将另行签定 3 乙方须在两个月内完成 1.25MW 机舱罩第二套模具的开发, 提高现有产 能, 以满足甲方快速增长的需求 57

61 4 乙方须在三个月内完成 2MW 机舱罩模具的开发 5 对于甲方已提供的其他零部件图纸, 乙方须在一个月内进行技术消化并投入生产, 以满足甲方需求 6 双方将联合组建零部件技术攻关团队, 联合对风力发电机组的主要零部件进行设计 开发 测试和制造 另外上海电气风电设备有限公司积极进行风电设备的研发, 并与上海电机学院合作, 将企业最新需求与科研难题共同探索, 并且与其建立了长远的技术合作关系 5 公司主要合作伙伴和主要竞争对手主要合作伙伴有上海电机学院, 如上所述, 已经和上海电机学院建立了长期合作伙伴关系 国际上的一些风电设备巨头以及在国内影响力较大的金风科技会成为该公司的竞争对手 6 公司发展的 SWOT 分析优势 : 公司借助上级 -- 上海电器集团股份有限公司的技术优势, 通过技术的引进与研发, 使其在风电设备方面占有一定的地位, 而且公司在上海 天津建有工厂, 地理位置优越 劣势 : 产业链不完整, 公司主要生产大型风机, 其主要零部件均是和上游厂商合作来满足自我的供应 机会 : 我国风电设备制造行业正处于蓬勃发展时期, 市场容量与发展空间巨大, 任何掌握技术和研发能力的企业在这个行业都有发展机会 威胁 : 风电目前仍然存在成本较高 竞争力不强等问题 7 公司中长期发展战略公司拟通过引进技术 - 合作设计 - 自主研发的战略, 经过数年的努力成为国内风电设备制造行业的主流公司 上海电气风电设备有限公司商务部表示, 该公司目前投资的一个风场, 被称为 实验风场, 其中包括 4 台功率为 1250 千瓦和 1 台功率为 2000 千瓦的发电 58

62 风车, 预计该 实验风场 每年将发电约 1400 万千瓦时电, 可供约 1 万户家庭使用, 上海电气与申能集团等共同为 实验风场 项目投资 1 亿元 目前该风电场项目已经市发改委初步立项, 预计将在年内建成, 可于明年正式发电, 所发电力将并入华东电网 今后该风电场还将测试国产风力发电机的性能质量 上海电气计划 :2007 年,1.25 兆瓦机组形成批量生产能力,2008~2009 年, 2 兆瓦机组形成批量生产能力 用四到五年左右的时间达到年产 50 万千瓦左右的能力, 并作为国内风机制造的主导力量之一, 进入世界风机制造前十强 59

63 第三部分专业 60

64 第一章电气工程及其自动化专业概况 电气工程及其自动化涉及电力电子技术, 计算机技术, 电机电器技术信息与网络控制技术, 机电一体化技术等诸多领域, 是一门综合性较强的学科, 其主要特点是强弱电结合, 机电结合, 软硬件结合 该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识, 受过电工电子, 系统控制及计算机技术方面的基本训练, 具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才 电气工程及其自动化专业是为各行各业培养能够从事电气工程及其自动化 计算机技术应用 经济管理等领域工作的宽口径 复合型的高级工程技术人才 该专业的特色体现在 : 强电与弱电相结合, 电工技术与电子技术相结合, 软件与硬件相结合, 元件与系统相结合, 使学生获得电气控制 电力系统自动化 电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能, 具有分析和解决电气工程技术领域技术问题的能力 ( 参考 : 百度百科 一 电气工程及其自动化专业的发展历史 有史以来, 最早认识电的人是希腊学者米利都 (Miletus, 公元前六世纪 ), 观察用布摩擦琥珀后, 会吸引如羽毛等轻小的东西 但对静电有系统及科学的研究则是始于 17 世纪 (1)17 世纪的 1600 年初英国医生吉尔伯特 (W. Gilber,t ) 所著的书中, 对 电 进行了最早的论述, 英语 E-lectric 一词即起源于希腊语 Electrica 和拉丁语 Electrum (2) 随后, 英国人格雷 (S. Gray, ) 发现了电的导体和绝缘体, 法国人杜菲 (Charles du Fay, ) 可说是当时深入探讨静电现象的第一人, 它由众多的实验中发现, 几乎所有的物质都可以摩擦生电, 并且他更仔细地发现, 所产生的电有两种, 带有异种电者会互相吸引, 带有同种电者会互相排斥 61

65 (3)18 世纪美国人富兰克林 (B. Franklin,1760~1790) 更是以他著名的 风筝实验 证明的电在自然界中的存在 (4)19 世纪上半叶, 安培发现电流的磁效应 法拉第发现电磁感应定律 19 世纪下半叶, 电磁理论集大成者麦克斯韦尔的理论为电气工程奠定了基础 19 世纪末到 20 世纪初, 西方国家的大学陆续设置了电气工程专业 (5)1908 年, 南洋大学堂 ( 交通大学前身 ) 设置了电机专科, 这是我国大学最早的电气工程专业, 至今已有近一个世纪 (6)1920 年, 拥有百年历史的东南大学设置了电机工程系 (7)1932 年, 清华大学设置了电机系 (8)1949 年后, 我国出现了一大批以工科为主的多科性大学, 也出现了一批机电学院, 这些学院基本上都有电机工程系 (9)1958 年, 在北京电力学校基础上成立了北京电力学院, 当时的电力工程系设有 发电厂电力网及电力系统专业 高电压技术专业 等, 它们就是现在的 电气工程及其自动化专业 的前身 (10)1961 年, 哈尔滨工业大学的发电教研室部分教师和学生并入北京电力学院, 充实了该专业的力量 1961 至 1962 年, 哈尔滨工业大学又有发电 高压和电自三个专业的 10 名研究生转入北京电力学院, 开启了研究生培养的先河 (11)1977 年, 恢复高考制度, 之后大部分学校的 电机工程系 改为 电气工程系, 90 年代之后, 又陆续改称 电气工程学院 (12)1986 年, 国务院批准 电力系统及其自动化 为博士学位授权学科 1994 年, 电力系统及其自动化学科的学术带头人杨奇逊教授被遴选为中国工程院首批院士 1995 年, 华北电力学院 电力系统及其自动化 学科被批准为博士学位授予点, 同年华北电力大学成立 (13)1988 年, 我国高校进行了大规模专业目录调整, 将电工类专业和电子信息类专业合并为 电气信息 类, 专业数大大减少, 专业口径大大拓宽 (14)1998 年, 华北电力大学电力系统及其自动化学科被批准为博士学位授权一级学科 (15)2002 年, 电力系统及其自动化 学科被评为国家级重点学科 2003 年, 电力系统及其自动化 学科博士后流动站获得批准, 通过 211 工程 验 收 62

66 通过 (16)2004 年 高电压与电磁兼容北京市重点实验室 挂牌 (17)2006 年 电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室 正式评审 ( 参考 : 二 电气工程及其自动化专业人才的国内外培养现状描述 ( 一 ) 国外培养现状描述 在发达国家大学的电气工程系中, 最初都是从学习和研究电能的产生 传输和利用开始的 而电报作为通信的主要形式, 很早就在电气工程专业高等教育中占有一席之地 后来, 电子技术飞速发展, 信息工程的重要性不断增加, 而电力工程则相对成熟, 发展速度减缓 发达国家保留了 电气工程系 的名称, 但是 电气工程系 中的内容主要是电子 通信等内容, 传统的 电气工程 内容已很少, 退居其次 许多著名大学已找不到真正研究 电气工程 的学者 其原因和背景是 : 发达国家的发电机装机容量 输电走廊已趋饱和, 所需人才数量减少 所需电气工程优秀人才多来自海外 计算机科学与技术专业本来也是从电气工程专业中逐渐派生出来的, 但后来独立形成了一个新的 规模很大的专业 但北美 8.14 大停电 看成电力领域的 9.11 事件, 暴露了发达国家电力系统不安全, 优秀电力工程人员匮乏的情况 ( 二 ) 国内培养现状描述 我国与发达国家国情不同, 发展阶段不同 即使按照 1998 年颁布的专业口径已经大大拓宽的现行专业目录, 专业范围仍比发达国家的要窄 我国的电类专业传统上分为强电专业和弱电专业 一般把电气工程专业看成强电专业 ; 而把电子技术 通信工程等专业看成弱电专业, 甚至把计算机专业也看成弱电专业中的一种 63