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技術(shù)頻道

風(fēng)力發(fā)電機葉片現(xiàn)狀分析及發(fā)展

據(jù)統(tǒng)計:隨著我國風(fēng)能市場的擴大,風(fēng)機制造業(yè)逐漸進入高速發(fā)展期。國內(nèi)外眾多制造企業(yè)開始進入我國風(fēng)能市場。除已經(jīng)規(guī)模生產(chǎn)的新疆金風(fēng)外,即將在我國建廠的企業(yè)不少于十家,其中包括Vestas、GE、Gamesa等國際風(fēng)電巨頭,同時又有大連重型工業(yè)集團、東方汽輪機廠、北京萬源工業(yè)公司、哈爾濱電機廠、哈爾濱飛機集團等國有大型企業(yè)。部分企業(yè)情況如下:

大連重工起重集團有限公司計劃利用地理優(yōu)勢與企業(yè)已有生產(chǎn)能力優(yōu)勢發(fā)展風(fēng)機制造業(yè)。該集團已經(jīng)購買德國Fuhelander1.5兆瓦MD70和MD77 型風(fēng)力發(fā)電機組整機設(shè)計,并投巨資與部件生產(chǎn)商共同開發(fā)兆瓦級風(fēng)機部件,計劃在2006年生產(chǎn)100臺1.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機組,主要用戶將是華能集團。

中國火箭運載研究院下屬的北京萬源工業(yè)公司與西班牙納瓦拉能源水電集團公司(EHN)合資成立了江蘇南通航天萬源安迅風(fēng)電設(shè)備制造有限公司,生產(chǎn)1.5兆瓦EHN70和EHN77型風(fēng)力發(fā)電機組。該合資公司將在2006年6月立起33臺風(fēng)力發(fā)電機組。

東方汽輪機廠是機械工業(yè)100強和全國三大汽輪機制造基地之一,該廠購買德國Repower1.5兆瓦MD70和MD77型風(fēng)力發(fā)電機組整機設(shè)計,已經(jīng)獲得山東魯能集團首批七臺風(fēng)力發(fā)電機組的訂單。

哈爾濱聯(lián)創(chuàng)集團計劃投資6.4億人民幣開發(fā)3兆瓦海上風(fēng)場,同樣采用直驅(qū)永磁電機。3兆瓦低速電機是龐然大物,提高風(fēng)輪轉(zhuǎn)速是降低發(fā)電機重量的有效辦法。聯(lián)創(chuàng)集團已經(jīng)與瑞爾科技達成潛在的合作意向,合作開發(fā)高尖速比、低實度的3兆瓦風(fēng)輪。

新疆金風(fēng)購買德國Vensys62,1.2兆瓦機型,并自行改進設(shè)計,首臺樣機已經(jīng)安裝并測試。由于其引入的發(fā)電機余量較大,完全適用于1.5兆瓦風(fēng)機,金風(fēng)公司已經(jīng)有意向與瑞爾科技合作開發(fā)1.5兆瓦風(fēng)輪,采用木質(zhì)復(fù)合材料葉片并力爭達到更高的尖速比與轉(zhuǎn)速,這種設(shè)計是其他葉片制造商在中國難以實現(xiàn)的。金風(fēng)在我國擁有強大的技術(shù)團隊與良好的行業(yè)聲譽,同時自己擁有風(fēng)場,發(fā)展前景可觀。

以上五家公司都在風(fēng)機制造業(yè)投入巨大,從不同渠道買入歐洲主流技術(shù)或自行開發(fā),擁有良好的制造業(yè)基礎(chǔ)保障團隊的建設(shè),擁有良好的行業(yè)關(guān)系保障后期市場,但都在尋求葉片的供應(yīng)。

葉片是風(fēng)力發(fā)電機的核心部件,造價約占整個設(shè)備的1/4到1/3。我國現(xiàn)有制造并銷售葉片的工廠僅天津LM與無錫中航惠騰兩家。和世界上絕大多數(shù)葉片制造業(yè)一樣,這兩家均采用以玻璃鋼為主要結(jié)構(gòu)體的生產(chǎn)技術(shù)。LM主要為GE等自己不生產(chǎn)葉片的歐洲大型客戶提供1.5兆瓦葉片,年產(chǎn)可達百套葉片,目前在天津的生產(chǎn)已經(jīng)趨于飽和,將很難保證以上風(fēng)機制造企業(yè)后期大規(guī)模的訂單。中航惠騰主要為金風(fēng)提供660千瓦和750千瓦葉片,正在開發(fā)1.3兆瓦與1.5兆瓦葉片,2004年產(chǎn)葉片裝機約4萬千瓦。Vestas和Gamesa計劃近期在中國建廠,但僅為自身提供葉片。我國在未來四年計劃新裝風(fēng)力發(fā)電機組超過 300萬千瓦,然而以上幾家葉片廠每年總共能提供葉片僅幾百套,可裝機約幾十萬千瓦。雖然LM與無錫中航惠騰都在籌劃擴建,但近期內(nèi)難以滿足市場的需求。此外,上海玻璃鋼研究所也與國外先進設(shè)計技術(shù)結(jié)合,準(zhǔn)備進入風(fēng)能工業(yè)。

此外,從國際市場來看,仍存在較大的市場需求。例如美國計劃未來兩年內(nèi)裝機500萬千瓦,日本和澳大利亞也有與中國規(guī)模相當(dāng)?shù)氖袌鲆?guī)劃。由于在中國生產(chǎn)的葉片運到美國西海岸以后,仍比在美國生產(chǎn)的葉片便宜。故以中國市場為基礎(chǔ),公司產(chǎn)品亦可擴展到海外市場。

十、影響價格因素分析

一般認為影響技術(shù)價值的因素主要有以下幾個方面:

1、技術(shù)的先進性及對技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)生的影響

上世紀80年代,歐洲復(fù)合材料葉片工業(yè)的創(chuàng)始人,現(xiàn)英國瑞爾科技有限公司董事長兼首席技術(shù)官JimPlatts教授在英國懷特島創(chuàng)建了木質(zhì)復(fù)合材料葉片生產(chǎn)基地,以芬蘭樺木復(fù)合材料為主要材料制造風(fēng)力發(fā)電機葉片,并獲得的成功。經(jīng)過20多年的生產(chǎn)實踐,該產(chǎn)業(yè)基地積累了豐富的生產(chǎn)工藝經(jīng)驗,并將這些經(jīng)驗加以記錄和整理成一整套生產(chǎn)工藝文檔。

2004年,瑞爾科技開始調(diào)研適合作為風(fēng)力發(fā)電機葉片主要材料的中國本土材料。經(jīng)過2年的大量測試數(shù)據(jù)的比較,發(fā)現(xiàn)在所有的材料中,唯一比芬蘭樺木具有更高力學(xué)性能且性價比更好的材料是中國的毛竹。所以,瑞爾科技最終決定利用竹質(zhì)復(fù)合材料代替芬蘭樺木復(fù)合材料生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電機葉片,并在國際竹藤網(wǎng)絡(luò)中心和大莊地板公司的協(xié)助下針對毛竹進行了更加詳細的試驗測試。現(xiàn)在,木質(zhì)復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機葉片的制造工藝已經(jīng)與竹材的選材、測試和加工進行了充分的融合,最終成為竹質(zhì)復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機生產(chǎn)技術(shù)。

委估技術(shù)包括設(shè)計技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)、原材料工藝要求和測試技術(shù),貫穿產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。

2、技術(shù)的壟斷與競爭

竹質(zhì)復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機葉片在世界上尚屬首創(chuàng),之前從未有任何一家團體或個人將竹材引入風(fēng)力發(fā)電機葉片的生產(chǎn)。其他機構(gòu)目前不掌握上述技術(shù)。

3、技術(shù)的性能

與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比,復(fù)合材料風(fēng)機葉片制造技術(shù)降低了啟動工業(yè)的資金密集程度,提高了生產(chǎn)效率,提高了產(chǎn)品性價比。并且,采用木材作為主要結(jié)構(gòu)材料,大大降低了生產(chǎn)能耗,使得風(fēng)力發(fā)電機更加符合環(huán)保要求。

瑞爾科技通過近兩年的科學(xué)研究和試驗測試,證明中國毛竹優(yōu)于制作風(fēng)力發(fā)電機樹脂增強復(fù)合木質(zhì)槳葉的芬蘭樺木。與現(xiàn)有的木質(zhì)材料和玻璃纖維材料相比,國毛竹竹材在以下關(guān)鍵參數(shù)中擁有更好的性能:拉伸強度/密度(拉密比)、壓縮強度/密度(壓密比)、彈性模量/密度、抗疲勞性能。同時竹質(zhì)復(fù)合材料的引入可大量減少價格昂貴的碳纖維的用量,從而大大的降低了風(fēng)力發(fā)電機葉片的制造成本。另外,與木材相比,竹材具有更好的性價比、能耗產(chǎn)出比和更快的生長速度,因此能夠進一步提高風(fēng)槳的性能價格比。

4、技術(shù)的成熟程度

瑞爾科技擁有的木質(zhì)復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機葉片的生產(chǎn)工藝文檔,是一個生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)20年的生產(chǎn)工藝經(jīng)驗的積累,同時還詳細的記錄了該生產(chǎn)工藝發(fā)展進步的歷程。現(xiàn)在Vestas仍然沿用原有技術(shù)在懷特島生產(chǎn),并計劃依此在中國進行木質(zhì)葉片的生產(chǎn),進一步說明了該技術(shù)的成熟度和先進性。

5、技術(shù)的保護措施及有效程度

技術(shù)保護從三個方面進行:①與技術(shù)團隊核心人員簽訂保密協(xié)議和離職非競爭協(xié)議;②不斷完善設(shè)計和制造技術(shù),并不斷開發(fā)新技術(shù)。③擬申請注冊發(fā)明專利,對產(chǎn)品核心技術(shù)進行保護。

6、技術(shù)的經(jīng)濟壽命周期

技術(shù)的經(jīng)濟壽命主要受替代技術(shù)的出現(xiàn)時間影響。根據(jù)評估人員與瑞爾科技相關(guān)技術(shù)人員多次討論以及征詢風(fēng)力發(fā)電業(yè)內(nèi)專家的意見,認為該技術(shù)的獲利能力在10年左右。本次評估我們?nèi)∑浣?jīng)濟壽命為10年,即自2006年至2015年。

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