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行业报告&分析
风电装备企业实地调研报告
发布日期:2015-06-19  浏览次数:283
编者按

       当依赖化石能源的发展不可持续之时,中国经济需要一场能源革命,而风电则是这场革命当之无愧的主力军。2014年风电行业重新点燃了全面复苏的希翼,今年也被业界认为是风电行业大发展的 “元年”。

       为把脉我国风电行业发展大势,深入了解不同类型风电企业的生存状态,让风电发展 “更接地气”,日前记者参与了一次风电装备企业的实地调研。历时八天时间,转战北京、湖南、江苏、安徽等地,走访三一重能、株洲所、湘电风能、江苏海力、 远景能源等五家企业。一路走来,深切感受到了我国风电装备企业奋发图强、崇尚创新的开拓精神,国企的国家情怀,民企的灵活求变,都给记者留下了深刻的印 象。

       三一重能:做强全产业链的风电 “王者”

       作为三一集团旗下一支年轻的生力军,三一重能正在推动绿色转型,致力打造全球风电品牌的领先者。

       三一重能总经理谢志霞表示,能源及能源装备被确定为一号战略,企业中短期将建设40~60个风电场,以技术创新不断扩大规模并提高市场占有率。按照战 略定位,三一重能将成为EPCOTF整体方案最佳的解决者,清洁能源领域有影响力的投资者,以及运维、部件、再制造等后市场最优服务者。 “核心技术和现代化是进口不来的,三一重能将凭借制造、技术、服务和品牌等全产业链优势,迎头赶上,上演王者归来。”谢志霞说。

       坚持创新不止

       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。龙源电力原总工程师杨校生表示,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、太阳能等清洁能源将成为主 要发展方向,尤其是海上风电有望迎来大发展。

       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企业的头号战略。三一 重能研究院副院长李东告诉记者,企业每年将收入的3%~7%用于研发。 “十三五”期间,企业将着力大功率风机、海洋风机,以及低风速地区风机技术的研发。

       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,大家专门作了一项测算,如果使用工业机器人代替人工,在3~5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。
      
       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。

       聚焦国际化战略

       在国家 “一带一路”战略的大背景下,三一重能专门成立了 “一带一路”领导小组,小组成员由企业核心管理层组成,以拥抱 “一带一路”即将带来的巨大机遇。

        用谢志霞的话来说,三一重能将采用信息化手段,有效整合合作伙伴的资源,组成联合舰队出海,重点推动工程机械等装备出口。

       据先容,企业制定了 “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,企业将实现全面系统 “走出去”。

       国际市场也是三一重能强势归来的必争之地。数据显示,2013年企业风机出口只有23万千瓦,去年增加到49万千瓦,截至今年5月22日,企业已经实现风机出口合同100万千瓦。

        “大家采取聚焦战略,选择政治环境稳定、市场需求巨大的市场,并与中央企业联手 “走出去”,目标市场包括蒙古、美国、新西兰和阿曼等国,今年可能具体落实4~5个项目。”谢志霞说。

       远景能源:智慧风场开启 “精益时代”

       互联网时代的到来,不仅改变了人们的生活,也在风电场运营方面催生了巨大变革,智能风机、智慧风场的概念日渐兴起。尤其是自从2013年首次提出智慧风场的概念后,全国范围内的智慧风场不断涌现。从某种程度上说,我国风电运维行业也开始进入 “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引导意义,将通过提供个性化解决方案,提升风场运行效率。

       全生命周期管理

       在安徽龙源电力风电有限企业某风电场,记者真切感受到了智慧风场带来的颠覆性变化。远景能源科技有限企业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1.5兆瓦风力发电机,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”。

        据先容,远景能源 “格林威治”云平台,借助与国家高性能计算资源的强强联合,将超过千万亿次的高性能计算资源引入风力发电行业,并且基于大数据和云服务使之分享到整个风电 行业,进而帮助风电投资者有效把控投资风险、优化资产投资。以资产管理为例,智慧风场解决方案通过备件、物料管理、现场管理、工具,以及运行管理、人力资 源等关键要素,最终实现资产最优化。

        值得一提的是,该方案还将提供设备故障预警等服务,使用户在设备发生故障之前及时发现,从而为用户创造经济和社会效益。

       加速 “机器换人”

       据先容,目前远景能源的智慧风场解决方案已经在全国范围内接入风电机组近1800台,龙源、大唐、河北建投等领先的风场开发商已陆续与远景能源合作。在国外,远景能源成功赢得了美国大西洋电力企业的项目合同,负责管理一个位于俄克拉荷马州的300兆瓦风场。

       顾杰夫表示,智慧风场解决方案将为用户带来诸多利好,首先是大幅减少人力投入。以一个5万千瓦的风场为例,引入智慧风场解决方案后检修人员将从原来的4~5人减少到1~2人。同时,通过提供发电量、损失电量等关键参数控制,该方案还将最大限度地方便客户使用。

       谈及未来智慧风场解决方案的升级方向,业内专家指出,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”。

       湘电风能:永磁直驱风电技术的拓荒者

       5月26日,记者一行人走进湘电风能的大门,一块电子倒计时牌格外引人注目,上写:福建中闽海上风电平海湾项目XE128-5000风机现场交付倒计时107天。

       湘电风能副总经理龙辛告诉记者,企业福建海上风电项目订单是亚洲首份永磁直驱风力发电机组商业合同,今年10月份计划交付用户5兆瓦直驱海上风机10 台。依托长期以来在发电机技术领域的精耕细作,湘电风能已然成为我国永磁直驱风电技术的引领者,今年的市场订单有望大幅增加。

       技术路线之争

       顾名思义,直驱型风机由风叶轮直接驱动发电机的转子,由于没有齿轮箱,它比双馈风力发电机的发电效率更高,备件成本更低,故障率也明显降低。

       谈起当初涉足风电领域时的技术路线选择,龙辛感慨颇多。 “之所以在整机技术上选择直驱的技术路线,是因为湘电在这一领域的技术优势更多。”

       湘电集团的前身是湘潭电机厂,成立于1936年,悠久的历史使得湘电能够在发电机技术领域实现厚积薄发。湘电集团是中国最早从事风力发电机研发与制造 的企业,早在上世纪90年代中期,就研制出了国内第一台300千瓦异步风力发电机。2007年,国内首台具有自主常识产权的2兆瓦永磁同步风力发电机在湘 电成功下线,标志着我国风电装备制造进入世界先进领域。高起点让湘电风能选择直驱风电技术的信心更足。

       龙辛告诉记者,当初湘电风能从欧洲引进了直驱技术并在此基础上进行了消化、吸取和再创新,在第一代风机的研制过程中还加入了自己的元素,甚至局部参数 优于国外水平。目前湘电风能在湖南、北京和欧洲设立了三大研发中心,集中了世界一流的风电研发人才开展兆瓦级直驱风电机组技术攻关,已经完全掌握了直驱发 电技术的自主常识产权。

       摈弃了生搬硬套,湘电风能引进与创新同步的技术路线,促使企业逐渐发展成为国内直驱风电技术的引领者。迄今为止,湘电风能研制的能适应各类风况、环境 的系列化陆上直驱风机已有超过3000台在国内实现了可靠运行。此外,企业专门针对海况环境研制的5兆瓦海上风力发电机组,代表了世界风电技术发展方向。

        “企业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十台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。”龙辛说。

        记者了解到,湘电风能是 “海上风力发电技术与检测国家重点实验室”的建设单位, “国家能源风力发电机研发中心”的主要合作单位,还是科技部风电重大科技专项承担项目最多的单位。

       加速全球化布局

       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年份,这一年,不仅是陆上风电,海上风电也将迎来大发展的良机。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企业及其拥有的5兆瓦直驱式海上风机和相关专利技术。达尔文企业的加入,使得湘电风能的全球 化战略加速推进。依托达尔文企业,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,最终打造成为国际一流水平的风电跨国企业。

        “相对而言,国际市场的不确定因素更多,例如电价下调可能使得海外项目无利可图。”龙辛表示,相比早期的国际化进程,如今企业的全球化布局更加慎重,力争把风险降低到最小程度,目前湘电风能已经在法国、伊朗等国建立了风电示范项目。

       “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,从我个人而言,如果有可能,湘电风能永远不追求第一,只做百年老店。

       江苏海力:追求竞争力的风电设备供应商

       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。作为 “东道主”,江苏海力风电设备科技有限企业也成为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。

       “在风电设备领域,同质化产品讲求的是竞争力,只有更稳定的质量,更低的成本,并且做成一定规模,才能拥有议价能力。”江苏海力总经理沙德权表示,接下来企业计划组建集团,以海力为主体实现整体上市,成为陆上、海上风电设备研发制造与出口为一体的综合性企业。

       成长最快的一员

        中广核如东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。

        在沙德权看来,长期以来的高投入是海力克服一个又一个技术难题的重要保障。 “由于是技工出身,我一直舍得加大技术投入,并引进海外技术人才组建了研发团队。”据先容,江苏海力是目前国内惟一一家拥有海上风机基础承载平台自主常识产权的国家高新技术企业。

       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。据先容,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,企业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。

       海力的成功不是偶然的,从最初多达千余家塔架生产企业,到如今只有三四家优势企业平分秋色,海力虽然不是其中规模最大的,但却是成长最快的企业之一。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。

       加速整体上市

        江苏省如东县风力资源禀赋优越,在这里随处可见 “风光”同步的路灯,即风力发电和太阳能发电交替协调进行。

        在沙德权的眼中,制造企业一定要把工厂建在有资源的地方,充分整合资源,进而提升竞争力和议价能力。 “目前海力在长三角地区的布局已经基本完成,今后业务范围将进一步扩展至河北、山东、广东,以及福建等地,最终完成海力的全国布局。

       核心资产的上市也是海力正在谋划的重要内容。江苏海力风电设备科技有限企业创办于2009年8月,是一家专业制造风电塔架及海上风电导管架平台的生产企业。沙德权透露,下一步海力还将联合江苏海灵重工和杰灵能源设备等企业组建集团,并以海力为主体实现整体上市。

        值得一提的是,海力已经进入军工领域,成为雷达站塔筒的生产商,将在江苏全省布局四个雷达站,这也成为企业新的增长点。根据企业整体发展规划,海力将 以陆上、海上风电机配套设备制造为主业,积极发展陆上、海上风场运营维护,创造条件进入海洋装备防腐领域,实现风电产业链上下游链接;同时加强资本运作, 努力开发风电设备的创新和研发,提升企业核心竞争力。

       株洲所:掌控 “大脑”的风电服务商

       如果把风力发电机比做人体,而变流器技术堪比其 “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。

       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。 “凭借从整机到叶片、齿轮箱再到发电机等的完整产业链,企业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。

       一次成功的 “嫁接”

       株洲所成立于1959年,前身是铁道部株洲电力机车研究所,是国内轨道交通牵引变流技术及产业化的龙头企业。

       “通过在轨道交通领域逾50年的技术积累与沉淀,株洲所把原中国南车在变流器、网络控制、齿轮传动系统、大型电机等领域的核心技术移植到风电设备制造领域。”梁裕国表示,株洲所在风电整机领域的目标是成为国内一流的风电整机设备供应商和风电服务整体解决方案提供商。

        据先容,原中国南车发展风电产业具备完善的产业链基础,南车电机股份有限企业的发电机,株洲所的风电变流器,南车戚墅堰机车车辆工艺研究所的主齿轮箱,株洲时代新材料科技企业的叶片,南车四方车辆的主框架等,均可为株洲所提供整体配套服务。

       差异化发展

       南车新产业事业部总经理陈明军表示,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。

       株洲所的高海拔机组在行业内有口皆碑。在云南、甘肃等地运行三年的结果显示,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,株洲所作为惟一整机制造商参与编写了 《高海拔风力发电机组技术导则》,该标准已于今年4月由国家能源局发布。

        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2兆瓦110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。

        进军运维市场

       为提升核心竞争力,株洲所加快了向服务型制造的转型,倾力发展风机运维市场。

       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引导 作用。

       “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,大家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。(中国工业报)
 
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