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中國風(fēng)電行業(yè)自動化市場發(fā)展趨勢分析
發(fā)布時(shí)間:2020-03-03

當(dāng)前,我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)缺口很大,風(fēng)電機(jī)組制造的核心技術(shù)國內(nèi)尚不掌握。對此,國家發(fā)展和改革委員會與財(cái)政部正在研究制定風(fēng)電機(jī)組整機(jī)與零部件國產(chǎn)化的支持方案,或?qū)碛凶灾髦R產(chǎn)權(quán)的風(fēng)電電機(jī)的整機(jī)及零部件的制造給予資金支持。
目前,從我國風(fēng)電設(shè)備的發(fā)展水平看,雖然已具備600kW和750kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的批量生產(chǎn)能力,但我國人部分風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)仍停留在中低端設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造水平。由于核心技術(shù)的缺失,我國目前能批量生產(chǎn)的電機(jī)設(shè)備都是發(fā)達(dá)國家10年前生產(chǎn)的產(chǎn)品。

在高端風(fēng)電電機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)方面,我國部分企業(yè)雖然已邁入了兆瓦級的設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域,但由于缺乏野外運(yùn)行的檢驗(yàn)(設(shè)備的質(zhì)量要經(jīng)過大約20年的野外運(yùn)行考核),樣機(jī)的推廣還存在一定困難。

國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備市場很廣闊,但由于國內(nèi)企業(yè)設(shè)計(jì)能力薄弱,高端設(shè)備技術(shù)大多掌握在外方手中,致使大部分國內(nèi)市場被進(jìn)口設(shè)備壟斷。隨著我國能源發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施,圍內(nèi)風(fēng)電設(shè)備的市場逐年擴(kuò)大。在國家發(fā)展和改革委員會制定的《風(fēng)力發(fā)電中長期發(fā)展規(guī)劃》中明確指出,到2010年底,全國風(fēng)電總裝機(jī)規(guī)模達(dá)到400萬kW;到2015年底,全國風(fēng)電總裝機(jī)規(guī)模達(dá)到l000萬kW;到2020年底,全國風(fēng)電總裝機(jī)規(guī)模達(dá)到2000萬kW。

風(fēng)電規(guī)?;l(fā)展給風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場空間。如何實(shí)現(xiàn)風(fēng)電設(shè)備的國產(chǎn)化已成為我國加快風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

據(jù)悉,政府將對風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予相應(yīng)的政策性支持。目前,由于風(fēng)電設(shè)備行業(yè)自身的特殊性,對其整機(jī)或零部件的支持力度孰重孰輕,相關(guān)部門仍在研究審議中。

由于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)投資存在周期長與風(fēng)險(xiǎn)高等特點(diǎn),專家認(rèn)為,國家應(yīng)在風(fēng)電設(shè)備自主化方面給予大力支持。例如,目家應(yīng)從法律法規(guī)、檢測認(rèn)證方面來推進(jìn)風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

目前,科技部已將風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)業(yè)化列入《2007年度科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新藎金若干重點(diǎn)項(xiàng)目指南》的重點(diǎn)支持項(xiàng)目中??萍疾肯嚓P(guān)負(fù)責(zé)人表示,國家將通過貸款貼息等方式支持大、中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化。

風(fēng)電自動化產(chǎn)品業(yè)務(wù)模式

1.基本業(yè)務(wù)模式

如果自動化產(chǎn)品供應(yīng)商希望把自己的產(chǎn)品推進(jìn)風(fēng)電市場,一個基本的業(yè)務(wù)模式基本上是自動化產(chǎn)品供應(yīng)商風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)商風(fēng)場投資商的模式。對于控制器類產(chǎn)品、伺服類產(chǎn)品和SCADA類產(chǎn)品,由于其產(chǎn)品技術(shù)含量較高,用戶不易掌握,而且需要與風(fēng)電和自動化知識的緊密結(jié)合,因此目前很多風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)商不具備這些產(chǎn)品的系統(tǒng)開發(fā)能力,需要有系統(tǒng)集成商的支持和幫助。控制器、伺服以及SCADA產(chǎn)品的系統(tǒng)集成商目前主要有:國外的GH、Averdon和Vensys以及國內(nèi)的中科院電工所、金風(fēng)科技等公司。另外,很多國外的風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)商的自動化產(chǎn)品選型設(shè)計(jì)和采購都在國外完成,例如Dewind、Repower和Vestas(維斯塔斯)等。

隨著國內(nèi)風(fēng)機(jī)機(jī)組供應(yīng)商技術(shù)能力的小斷強(qiáng)大,他們逐漸也掌握了控制器和伺服等產(chǎn)品的系統(tǒng)集成,很多的海外采購也將轉(zhuǎn)移到國內(nèi)。

2.主要自動化產(chǎn)品供應(yīng)商

按照不同自動化產(chǎn)品的分類,我們列出風(fēng)電行業(yè)主要自動化產(chǎn)品供應(yīng)商的名單如表l所示。

3.業(yè)務(wù)模式發(fā)展趨勢

目前來說,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備供應(yīng)商對自動化產(chǎn)品的選型起到?jīng)Q定性作用,而風(fēng)場的投資和管理人員只要求風(fēng)力發(fā)電設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行,對自動化品牌影響力不大。但相信隨著風(fēng)力發(fā)電設(shè)備市場競爭的小斷加劇,風(fēng)場投資和管理人員對風(fēng)電設(shè)備所采用的自動化產(chǎn)品的影響力會越來越大。

風(fēng)力發(fā)電自動化市場容量和增長預(yù)測

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備中用到的自動化產(chǎn)品種類較多,而且就金額來說,自動化產(chǎn)品占整個風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備的成本也較大。

我們以1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為例,來說明各種自動化產(chǎn)品在其風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備成本中的大致比例。

根據(jù)表2我們可以看到,發(fā)電機(jī)、齒輪箱、變流器以及伺服產(chǎn)品在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備成本中占比例較大。

我們對2008年風(fēng)力發(fā)電市場自動化產(chǎn)品的容最估計(jì)為50億元人民幣(其中包括控制器、伺服類產(chǎn)品、齒輪箱、變流器、低壓電器以及SCADA系統(tǒng),不包括發(fā)電機(jī))。

1.控制器市場的容量以及增長判斷

2008年風(fēng)電市場的控制器容量在6.49億元人民幣,比2007年增長93.7%,幾乎是翻倍增長。

其中基于PC的控制方案仍是主流配置,在800kW級別機(jī)組以及800kW~2MW級別機(jī)組都有廣泛應(yīng)用。

其次是專用控制器,存800kW以上級別機(jī)組應(yīng)用較多。而PLC的解決方案屬于近幾年開發(fā)的新方案,目前在800kW以下級別應(yīng)用普遍,而在800kW以上級別機(jī)組的應(yīng)用仍處于試驗(yàn)階段。

我們對2007~2011年控制器市場容量的估計(jì)如表3所示。存控制器的增長趨勢上,我們認(rèn)為,基于PC的控制方式住未來幾年內(nèi)仍將是主流的選擇方案,會隨著風(fēng)電市場的增速而同步增長,而PLC一旦在兆瓦級別的風(fēng)機(jī)上應(yīng)用成功,由于其性能穩(wěn)定,且成本相對低廉,因此將獲得高速增長。而專用控制器由于其成本高,開發(fā)性略有欠缺,因此增長速度會逐漸放緩。

2.機(jī)械傳動在風(fēng)電市場容量和增長判斷

專用于風(fēng)電行業(yè)的機(jī)械傳動產(chǎn)品——增速齒輪箱在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中屬于關(guān)鍵部件,其價(jià)格較貴,一臺兆瓦級別的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī),所配的增速齒輪箱價(jià)格就超過100萬元人民幣。2008年風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的增速齒輪箱市場容量在2l億元人民幣左右,較2007年增長100%。

2007~2011年風(fēng)電行業(yè)機(jī)械傳動市場容量的估計(jì)如表4所示。

但正如我們前面所述,增速齒輪箱主要用于變速雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,前幾年這種類型的機(jī)組發(fā)展非常迅速,因而帶動齒輪箱市場的高速發(fā)展。

但我們預(yù)計(jì),隨著越來越多的風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)廠家出于成本考慮,把開發(fā)重點(diǎn)放到變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī),因?yàn)槠洳捎弥彬?qū)的方式,可以不用安裝齒輪箱,因此變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組逐漸將成為市場的主流。

所以在未來的兒年中,我們預(yù)測齒輪箱的增長率將會低于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的平均增長率。但變速雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不會馬上消失,相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi),兩者將并存。

3.變流器市場容量和增長判斷

變流器單體價(jià)格在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中也較貴,一臺1.5MW變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所采用的全功率變流器價(jià)格也在80~100萬元人民幣。2008年風(fēng)力發(fā)電行業(yè)變流器的市場容量在17.9億元人民幣,比2007年增長約96%,幾乎翻倍增長。

風(fēng)力發(fā)電行業(yè)變流器市場容量如表5所示。

但變流器市場在風(fēng)電行業(yè)自動化產(chǎn)品中屬于競爭略為激烈的產(chǎn)品,除了一些知名的國際供應(yīng)商如ABB、西門子外,很多中國內(nèi)地企業(yè)也初步具備變流器的研發(fā)、生產(chǎn)和制造能力,而且價(jià)格比國外品牌便宜很多。

因此我們認(rèn)為,變流器的市場價(jià)格在未來幾年下降會較為明顯,其整個市場增長率會略低于風(fēng)電行業(yè)本身增長率。盡管如此,到2011年其市場容量還是會達(dá)到74億元的市場規(guī)模。

4.伺服產(chǎn)品市場容量和增長判斷

伺服產(chǎn)品單體金額相對其他自動化產(chǎn)品來說較小,2008年其在風(fēng)電領(lǐng)域市場規(guī)模約為3.2億元人民幣,較2007年增長100%,實(shí)現(xiàn)翻倍增長。

風(fēng)力發(fā)電行業(yè)伺服市場容量和增長如表6所示。

伺服系統(tǒng)主要應(yīng)用于變槳風(fēng)力機(jī)組中,而目前各個風(fēng)力機(jī)組供應(yīng)商所研發(fā)和生產(chǎn)的產(chǎn)品都是基于變槳系統(tǒng)的機(jī)組,早期的定槳失速風(fēng)電機(jī)組很少生產(chǎn)。

因此,我們可以認(rèn)為,風(fēng)電本身的發(fā)展速度和伺服產(chǎn)品在風(fēng)電的增長速度可以相匹配。





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