我國風電葉片市場運行綜況
1、風電葉片材料技術(shù)趨于多樣化
在我國風電起步時，歐洲有兩家設(shè)計公司進入我國風電設(shè)計市場，根據(jù)國內(nèi)陸上風場的現(xiàn)狀，超長預彎形葉片成為發(fā)展主流。之后，沈陽大學風機所、解放軍空氣動力中心、中科宇能等積極參與了葉片設(shè)計市場。在高性能玻璃纖維開發(fā)中，OCV公司為我國風電葉片不僅提供了高強高模量玻璃纖維，而且在一體化材料設(shè)計服務(wù)中，引領(lǐng)了我國葉片市場。國內(nèi)三大玻纖---重慶國際、山東泰山、巨石玻纖等也研發(fā)了高性能玻纖，常州宏發(fā)縱橫還在碳纖維預浸料方面投入研發(fā)，以適應(yīng)葉片市場的創(chuàng)新需求。
中投顧問發(fā)布的《2016-2020年中國風電葉片市場投資分析及前景預測報告》資料顯示：我國風電行業(yè)起步于上世紀80年代，葉片的發(fā)展經(jīng)歷了一個從無到有、由引進到自主研發(fā)的過程，葉片材料技術(shù)從單一趨向多樣化、復雜化。近些年來，大型風機的葉片基本上由各種復合材料制成。
我國風電行業(yè)已初步形成設(shè)計、制造、選材、裝備、標準、檢測、認證等一體化，在開發(fā)大型海上風電葉片和陸上低風速高強度預彎型大型葉片方面取得了較大進展和技術(shù)突破。
到2014年底，我國累計風電裝機量已近1億千瓦，按每臺風機2.5兆瓦測算，國內(nèi)現(xiàn)有約3.6萬多臺風機，而按每臺風機用復合材料(包括葉片、機倉罩等)總量28噸計算，共約用復合材料100多萬噸。其中，環(huán)氧樹脂和不飽和樹脂約為50萬噸，高性能玻璃纖維和E玻璃纖維約為60萬噸，還有大量的結(jié)構(gòu)泡沫材料。
目前，國內(nèi)12家風電整機制造企業(yè)中，有5家自產(chǎn)葉片，獨立葉片制造企業(yè)達到21家。
不過，我國風電葉片材料技術(shù)的發(fā)展正遭遇新問題。為了我國陸上風電市場和海上風電市場的開發(fā)，高性能纖維和高性能合成樹脂面臨新的挑戰(zhàn)，碳纖維、高性能合成纖維、高性能玻璃纖維和合成樹脂繼續(xù)面臨持續(xù)創(chuàng)新。兆瓦級復合材料葉片行業(yè)是一個極富挑戰(zhàn)的技術(shù)型產(chǎn)業(yè)，大型化、高性能化、輕量化兆瓦級葉片，將集中各種高性能材料的比試和比拼，從而達到更完美的材料、結(jié)構(gòu)、工藝的組合。
2、制造能力與國際同步
葉片是風機將風能轉(zhuǎn)化為機械能的重要部件之一，也是獲取較高風能利用系數(shù)和經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)。葉片設(shè)計、制造及運行狀態(tài)的好壞直接影響到整機的性能和發(fā)電效率，對風電場運營成本影響重大。
我國風電葉片行業(yè)經(jīng)過近三十多年的發(fā)展，從無到有，從小到大，逐步形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。目前，我國風電葉片行業(yè)已經(jīng)基本上達到了國際同步水平，通過“引進、消化、吸收和再創(chuàng)新”技術(shù)路線，以及全球化的競爭優(yōu)勢，突破了國外技術(shù)壟斷。
十幾年前，國內(nèi)風電葉片行業(yè)基本上還是外國企業(yè)所壟斷，國內(nèi)僅有上海玻璃鋼研究院和中國航空工業(yè)集團公司保定螺旋槳制造廠等少數(shù)企業(yè)所涉足。當時，葉片技術(shù)壟斷在歐美廠商手中，原材料基本上全部進口，從技術(shù)和原材料兩個方面制約了我國風電葉片的市場競爭力。通過技術(shù)引進、消化吸收，2005年左右，我國已具備了1.5兆瓦風電葉片制造技術(shù)，并逐步提升到3兆瓦、5兆瓦甚至更大。
目前，中國風機葉片市場已經(jīng)形成外資企業(yè)、民營企業(yè)、研究院所、上市公司等多元化的競爭格局。外資企業(yè)主要有GE、LM等，國內(nèi)企業(yè)以中材科技（002080）、中航惠騰、中復連眾、時代新材（600458）等為代表。
3、滿足不同風資源區(qū)需求
目前，在歐洲如火如荼的海上風電，雖然開發(fā)技術(shù)難度較大，投資成本較高，但其已經(jīng)成為世界風電產(chǎn)業(yè)新的能源開發(fā)目標，成為今后風電產(chǎn)品開發(fā)的重要發(fā)展方向。
為海上風電機組配套的巨型葉片，要接受強風、暴雨、雷電、風沙等惡劣自然條件考驗，其材質(zhì)、翼型結(jié)構(gòu)等與新材料科技、流體力學和空氣動力學等學科緊密相關(guān)，技術(shù)高度密集。葉片的研發(fā)思路需要通過整體優(yōu)化設(shè)計才能達到最優(yōu)的使用成本。
就陸上風電而言，中國風資源分布廣泛，為更加充分利用這些不同特點的風資源，風電開發(fā)已由單一型逐漸趨向于多元化。目前風電機組有低溫型、加強型、高海拔型和低風速型等多種類型，因此需要與之相適應(yīng)的多元化葉片產(chǎn)品。
基于中國風資源分布現(xiàn)狀，適合中國風資源的風電葉片一定也是多元化的，而不可能像歐洲那樣，一兩款產(chǎn)品包打天下。
4、葉片設(shè)計水平仍有待突破
我國風電葉片產(chǎn)業(yè)鏈初具規(guī)模，技術(shù)發(fā)展日新月異，但在一些業(yè)內(nèi)人士看來，仍有一些方面需要提高，尤其是葉片設(shè)計有待突破。“當前，無論是在風電行業(yè)，還是在全國所有的纖維復合材料領(lǐng)域，應(yīng)該說國內(nèi)外材料已面面俱到，但葉片設(shè)計依然是軟肋。”趙鴻漢說。
葉片作為風電機組中的關(guān)鍵設(shè)備之一，我國通過技術(shù)引進，在消化吸收的基礎(chǔ)上，逐步掌握了葉片設(shè)計、制造、運維等技術(shù)，以及葉片材料的研制和開發(fā)，葉片檢測和認證體系也已初步形成，但與國外先進企業(yè)相比，我國的葉片制造企業(yè)還存在不足之處。中國復合材料集團有限公司原總工程師、教授級高工張曉明認為，在風電葉片的型號開發(fā)過程中，我國絕大部分風電葉片的設(shè)計仍然沿用聯(lián)合設(shè)計模式，對設(shè)計的核心技術(shù)尚未全部掌握。雖然我國制造的風電葉片技術(shù)指標已經(jīng)達到或接近國際同類型號的水平，但距離最優(yōu)設(shè)計和最佳制造技術(shù)還有差距。
對風電葉片而言，設(shè)計涉及很多方面的因素，需要通盤考慮，相當復雜。設(shè)計的葉片越長，所用材料增加，成本可能會增加，但葉片長度并非越長越好。因此，葉片設(shè)計除了考慮氣動效率、能量轉(zhuǎn)換效率，還必須考慮到海拔高度，以及當?shù)氐娘L資源，比如風速分布等，必須進行完整的方案比較論證，才能確定葉片的最佳長度。
葉片設(shè)計水平的高低，某種程度上決定著我國葉片走出去的深度和廣度。我國風電產(chǎn)業(yè)要與國際先進水平接軌，持續(xù)創(chuàng)新和走向海外，應(yīng)加強葉片關(guān)鍵技術(shù)研究，提高大型風電葉片氣動設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，提高風電葉片的大型化、輕量化和智能化的制造技術(shù)以及風電運維技術(shù)。
5、搶占產(chǎn)業(yè)話語權(quán)
雖然我國在葉片制造方面已有長足進步，但在設(shè)計方面仍是短板。尤其是在葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，我國仍處于摸索階段，相關(guān)設(shè)計理論和實用方法比較欠缺，風阻和載荷計算等都需要依靠國外相關(guān)機構(gòu)的技術(shù)支撐。
丹麥LM公司是世界上最知名的專業(yè)葉片生產(chǎn)商。在國內(nèi)諸多葉片供應(yīng)商在追求葉片效率最大化的時候，該公司卻認為，未來葉片設(shè)計的關(guān)鍵已經(jīng)從效率最大化轉(zhuǎn)移到能量成本最優(yōu)化。
由于包括葉片在內(nèi)的整個風電產(chǎn)業(yè)最初的技術(shù)都是從國外引進的，通過買圖紙，消化吸收，因此在很長時間內(nèi)都是照葫蘆畫瓢，對一些設(shè)計理念吃不透，知其然不知其所以然。
向國外先進企業(yè)學習，潛心提升技術(shù)是對的，但也不必對“洋技術(shù)”過分膜拜。這也涉及誰占領(lǐng)著產(chǎn)業(yè)發(fā)展話語權(quán)的問題。
全國風力機械標準化技術(shù)委員會秘書長王建平在中國風電葉片技術(shù)論壇暨2015年風電葉片專業(yè)組年會上透露，經(jīng)過多年的努力，由我國牽頭，各個國家投票表決的國際電工委員會IEC/TC88風力委員會2009年正式立項的國際標準“IEC61400-5風力發(fā)電機組第5部分：風輪葉片”由我國負責組建起草。通過這一標準的制定，將會直接影響到葉片環(huán)境條件、設(shè)計制造、吊裝運輸?shù)确矫妫χ袊L電行業(yè)搶占國際話語權(quán)。
我國風電葉片市場發(fā)展態(tài)勢
一、風電裝機容量現(xiàn)狀分析
風電作為清潔的可再生能源，在經(jīng)歷了前幾年的高速增長后，增速有下滑趨勢，但仍維持較高增長。根據(jù)全球風能理事會發(fā)布的2015全球風電裝機統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015年全球風電產(chǎn)業(yè)新增裝機63013MW，同比增長22%。其中中國新增裝機容量為30500MW，占比為48.4%；全球風電累計裝機容量達到432419MW，累計同比增長17%。其中中國累計裝機量為145104MW，占比33.6%。2015年從全球范圍來看，無論是新增風電裝機容量的占比還是累計裝機容量的占比，我國都排第一。
“十三五”規(guī)劃提出了全面協(xié)調(diào)推進風電的開發(fā)，加快內(nèi)蒙古、新疆、甘肅、寧夏、河北、山西等地區(qū)的大型風電基地建設(shè)，全面開展中東部，南方地區(qū)分散風能資源的開發(fā)，穩(wěn)妥推進海上風能的開發(fā)，完善風電產(chǎn)業(yè)的服務(wù)體系，推進風電產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
中投顧問發(fā)布的《2016-2020年中國風電葉片市場投資分析及前景預測報告》數(shù)據(jù)顯示：2015年新增風電設(shè)備容量為2960.87萬千瓦，同比增長40.96%。
由于電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)同風電站布局不太匹配、風電電流不太穩(wěn)定、近期煤石油天然氣等價格處于低位，以及存在棄風限電的問題，中國風電設(shè)備平均利用小時數(shù)呈下降趨勢。2014年風電設(shè)備平均利用為1900.21小時，同比下降120%；2015年風電設(shè)備平均利用1727.92小時，同比下降172.28%。但從長遠來看，能源局要求到2020年風電要實現(xiàn)平價上網(wǎng)，實現(xiàn)跟火電平價，因此未來幾年風電價格大概率呈下降趨勢，每次下調(diào)電價都可能會成為短期“搶裝”的催化劑，中期來看風電行業(yè)仍然能保持平穩(wěn)增長。風電作為清潔能源，未來隨著海上風電(中材葉片曾在2014年就研發(fā)出亞洲最長的77.7m海上風電葉片)、分散式風電的增長以及特高壓輸電線路的建設(shè)，棄風限電問題將逐步得到解決，風電將成為國內(nèi)的主要電源之一，中期來看風電葉片需求仍然看好。
2016年上半年由于“搶裝潮”已過，風電葉片的量價均出現(xiàn)回調(diào)，短期來看也屬于正常的調(diào)整，中投顧問發(fā)布的《2016-2020年中國風電葉片市場投資分析及前景預測報告》預計全年回調(diào)壓力較大，量價齊跌以及盈利能力下降已成大概率事件。
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