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中国风机产业化20年荆棘路
  大规模利用风能、太阳能等可再生能源已成为世界各国的重要选择。从1985年开始研制并网型风力发电机组至今,中国风电产业刚刚走完20年的历程。我国风电产业起步不晚,但如今,与世界风电水平的差距却在加大。
  
  在世界风电发展如火如荼的背景下,我国的风电建设举步不前,其根源主要是风电电价高于煤电电价,而造成风电电价高的原因是因为风电的发电设备贵,我们自己不能制造大型风电设备,只能从国外购买。资料表明,2004年中国大陆累计总装机市场份额中,国内企业只占18%,进口企业占到了82%,大部分为丹麦、德国、西班牙等欧洲企业。
  
  本期聚焦将回顾我国大型风机产业化20年的荆棘之路,以及我国风电企业在20年的发展中所走过的不寻常的历程,探讨今后我国风电产业发展所需的政策环境。
  
  从1985年开始研制并网型风力发电机组至今,中国并网风电产业刚刚走完20年的历程。20年,恰好也是一个风电机组在野外正常运行的设计寿命。1985年由原机械工业部投资、海南省东方县引进的那台丹麦维斯塔斯公司55千瓦并网型风电机组,2005年末正好刚刚退役。
  
  20世纪80年代后期,在福建、新疆等地也安装了若干台进口风电机组。20年过去,国际主流风电机组的单机容量已达2~3兆瓦,而中国刚自行设计生产出一台兆瓦级风力发电样机。当那些进口风电机组退役的时候,风力资源依然丰富的旧址上,能不能树立起中国自己设计生产的大型风电机组?
  
  产业化之路由“引进”伊始
  
  1984年前后,我国开始进入离网型风力发电机组实用推广阶段,而目前世界市场上处于领导地位的大型风机制造企业是从1970年代开始进行风电技术研发的,例如丹麦、荷兰、德国和美国的企业。那时候中国风电产业与世界的差距比现在小得多,但中国风电产业并没有抓住第一次机会。
  
  1985年,新疆维吾尔自治区开始筹划建设风力发电场(简称风电场),1986年,达坂城引进了1台丹麦维康(Wincon)100千瓦机组。今天制造出国产兆瓦级风电机组样机的新疆金风科技股份有限公司的前身,也在那个时候开始建设风电场。金风科技公司总经济师石勤清说,通过建设运营风电场,学习国外风力发电技术,他们积累了一些对风力发电设备运行的实际经验,为后来设计制造中国自己的风电机组奠定了基础。
  
  我国风电机组国产化最早的见证人之一、中国风能协会副理事长施鹏飞告诉记者,当时的电力部门并不像今天的政府那样重视可再生能源。开发风电的一部分压力来自于参加国际部长级会议的遭遇。电力部门为一年新增2千万千瓦装机容量而骄傲,而其他国家的反应则是,以煤电为主的中国又增加了温室气体二氧化碳的排放量。为了“装一下门面”,发展风电,“贴一下金,但是贴一点就行,贴多了则不可以”。这种心态,并没有把风电等可再生能源作为未来的能源发展战略。
  
  尽管如此,国产设备研发毕竟得以艰难起步。就在“八五”计划后期,国产化风电机组的研发和制造开始了。科技部高新技术发展及产业化司的李宝山,从1993年开始具体负责这项工作。当时我国引进了丹麦公司10台120千瓦风电机组,基于此,最初的研发目标就是200千瓦风电机组样机。
  
  如何研制出自己的风电机组?这是一个从研发初期就争论不休的话题。一种途径是引进设备,还有一种是引进技术。在以后的发展阶段里,两种途径都有支持者和实践者。
  
  施鹏飞说,1995年国家计委、经贸委和科委正在制定《中国可再生能源发展纲要》,同年5月,原电力工业部部长在北京国际风电会议上正式宣布,2000年底中国风力发电要达到100万千瓦装机容量的目标。
  
  错过电力结构调整的发展契机
  
  1996年,国家计委制定了“乘风计划”:以一定的风电机组设备定单为筹码,采取合资合作方式引进技术,到2000年实现大型风电机组国产化率60%。
  
  “乘风计划”的初衷是想打开设备国产化的新局面,然而在1996年到2000年的5年时间里,我国电力市场发生了重大变化,这一次风电机组研发仍然错过了低成本进入的黄金发展期。
  
  1998年底,我国出现了电力过剩的局面,面临一个调整电源结构的契机。“但是这个机会没有给风电,由于水电价格便宜,水电就此发展起来了”,施鹏飞说,当时国家计委认为,风电贵,很多风电项目就没有批下来。
  
  与此同时,电力体制改革要造成一个竞争性市场。原电力工业部改制成为国家电力公司,后来再分成两个国家级电网,五个电源公司,相互间展开竞争。在这种情况下,风电由于成本高的原因,没法参与竞争,风电设备制造业也就无从发展。
  
  李宝山认为,当时针对“乘风计划”提出的“以市场引导风电产业发展”的策略是对的。然而,施鹏飞告诉记者,稳定的市场环境始终没有培育出来,制造商没有出路,最终也就导致中国风电设备制造业错过了黄金发展期。因为国外变桨变速型风电机组直到2000年以后才出现,此前如果大力推动研发制造,先从定桨定速风电机组做起,过渡到变桨变速,所花成本比现在直接追赶兆瓦级风电机组要低得多,难度也低得多。
  
  2000年底全国风电总装机容量只有34.6万千瓦,没有实现1995年定下的100万千瓦的目标,其中95%以上机组进口。同年,我国刚开始小批量生产600千瓦风电机组,其技术相当于国外1995年的水平。同一时期,国外主流机型已经晋升到1~2兆瓦级风电机组。
  
  施鹏飞说,被寄予厚望的“乘风计划”最后落在两个合资厂身上。1999年,西安航空发动机公司和中国洛阳第一拖拉机集团公司,分别与德国Nordex公司及西班牙MADE公司合资建立的两家设备生产厂正式启动,也就是由计委组织的“国家队”。然而“用市场换技术”的构想实行起来并不如意,中国提供的风电市场环境不是很好,国外厂商直接把部件拿来总装,技术也没有学到。
  
  石勤清曾转述一位外商的话说:“中国的风电市场很大,但是相当拥挤。”言下之意没有规则。
  
  不过,这几年时间,也是中国风电机组制造业潜心消化吸收的几年。前面提到的新疆金风科技有限公司在1997年采用生产许可证方式引进600千瓦的风力机组制造技术,1998年金风公司第一台样机投入运行,实现了600千瓦本地化风电机组的制造。
  
  国产兆瓦级样机初生
  
  “当时还是一种计划经济的思路。我们曾经建议,以总装厂为主,由总装厂选择合作伙伴,决定谁来做叶片,谁来做齿轮箱,等等,最后整机放到野外,如果不能运转或损坏,都由总装厂负责。而采用‘国家队’组合,出了问题没有人负责。”施鹏飞在采访中说。所幸,由总装厂说了算的模式在中国已经实行,2000年后中国风电机组制造业进入了产业化阶段。
  
  2005年,我国750千瓦风电机组已实现产业化,累计装机74台,新疆金风科技股份有限公司和浙江运达风力发电工程有限公司都具备了生产750千瓦风电机组的能力。然而同年底,我国风电总装机容量刚刚达到100万千瓦的目标,比原电力部规划的时间晚了整整5年。
  
  另一方面,2000年,国家“863”计划支持兆瓦级风电机组技术研究,开始进入兆瓦级机组的研发和试制阶段。施鹏飞告诉记者,最初不知道谁能做好,就安排5家研制单位同时起跑,每家给200万~300万元。启动以后,3家实力最强的没有做出来,只剩下金风科技和沈阳工业大学风能技术研究所。
  
  中国风能协会理事长贺德馨介绍,由沈阳工业大学风能技术研究所自主设计制造的1兆瓦风电机组首台样机已于2005年8月安装投入试运行,国产化率85%,第二台样机计划改进后于2006年内安装运行;由新疆金风科技股份有限公司自主设计制造的1.2兆瓦风电机组首台样机已于2005年5月安装投入试运行,国产化率40%,第二台样机计划于2006年5月安装运行,国产化率将达85%。作为总装厂,他们在多年摸索中,产生了自己的设计方案,也选择了国内兆瓦级风电机组配套零部件供应企业。
  
  尽管试运行期间发现了一些问题,但关心中国风能产业发展的施鹏飞已经作好了心理准备。他说,对于创新,要对机组的可靠性进行深入研究,把暴露出来的问题逐个解决。不要为了创新就一定和别人不一样,放到野外不解决问题也没用。我们现在是初级阶段,不了解风电机组的“脾气”谈何创新。另外,中国风电机组创新还有一个很好的机会,就是中国野外碰到的运行环境问题和欧洲很不一样,如果能解决在中国实际运行环境中的可靠性问题,就是创新。
  
  李宝山介绍,“十一五”期间国家对风力发电技术研究寄予了很大希望,要实现兆瓦级风电机组的产业化;国家投入资金,将支持企业进行2~3兆瓦风电机组的研制,以及关键零部件的开发;力争实现近海风电场零的突破。
  
  给点儿“市场”就灿烂
  
  施鹏飞告诉记者,近年来,石油涨价、煤源短缺、环境污染等压力让我国政府意识到,应该正视发展可再生能源了,和过去比较起来有了极大的进步,这是一个认识的过程。但风电产业毕竟已错过了最好的发展时机。他用了一个形象的比喻来说明这个问题:2004年国产机组只占18%,2005年也只有28%,而且产品都是“定桨定速”技术的,如同电视产业中的“黑白电视”,就是这样的技术我们还没有自主开发的产品;当前国际主流的“变桨变速”技术,如同电视产业中的“彩色电视”,2005年国内机构采用这种技术开发的只安装了2台样机,与国外的技术差距还在拉大。
  
  2005年11月,位于美国旧金山的资源解答中心向能源基金会中国可持续能源项目提供了一份《促进风电产业发展国际经验报告》,报告得出几条结论:具备吸引力的本地风电开发市场是国产风电机组制造业强劲发展的前提条件;国产风电机组制造业必须依靠大而稳定的持续市场需求的支持;间接政策创造大而稳定的风电市场,是促进风电开发和风电机组制造业的关键因素,对于准入门槛高且很难与国际领先厂商进行竞争的国家,直接政策对于促进风电机组本地化生产至关重要。
  
  其中间接政策包括固定电价、强制可再生能源目标、政府招标或特许权、财政和税收激励等;而直接政策包括对本地化率的要求、对本地风电机组制造和本地化率的优惠、关税激励、出口援助支持、认证和检测体系等。
  
  2002年,国家计委提出风电特许权招标项目,招标人(即省级政府)对风电场等效满负荷3万小时以内的上网电量,例如10万千瓦风电场的30亿度上网电量,承诺固定电价。施鹏飞说,这是一件很好的事,能把整个风电产业带动起来。但是谁承诺最低电价谁就中标的规定,造成实际中标电价是一个导致项目亏损的电价。2003年,江苏如东10万千瓦风电特许权招标项目共有6家投资商投标,其中5家投资商的投标价格范围在每度电0.61元到0.72元之间,但实际中标价只有每度电0.4365元。
  
  施鹏飞说,一个企业进行市场竞争,可以采用低价竞标的方式,但作为整个行业,把这样的低价作为核定电价的依据,这个产业不能得到发展。从那以后,就完全按特许权招标的路子走了。他指出,中标的只有一家民营企业,其余都是国有企业,过低电价造成的最终损失者还是国家。
  
  他还认为,《可再生能源法》出台后,如果实施细则定得详细,特许权也没有存在的必要。但目前的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》,业界俗称的实施细则,显然可操作性还有待提高。
  
  李宝山也认为风电价格比较低,这么低的价格对风电产业发展是没有好处的。但他强调,现阶段面临的形势产生了特许权政策,或许它在某些方面还不够完善,但在某些方面是有利于产业发展的。如果给一个高电价,特许权政策可能就会“难产”。目前特许权的标准还在变化,说明这项工作正在不断完善。
  
  施鹏飞举丹麦为例,其在20世纪80年代初期除了给予风电较高上网电价外,还给用户购买风电机组30%的补贴,培育出风电市场,今天,全世界有40%的风电机组是从丹麦进口的,显示出当时政策对国家的战略意义。“风电这样微弱的产业真是给点儿阳光就灿烂,缺这点儿阳光就完蛋。”这点儿“阳光”就是对风电投资可以得到合理回报的稳定市场。

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