风电产业发展对策报告

风电产业发展对策报告 1 ------------------------------------------------------------- - 1 - 1.1国际风电产业概述 ---------------------------------------------------------------------- - 1 - 1.2 国内风电产业概述 --------------------------------------------------------------------- - 1 - 1.3 风电产业关键技术概述 --------------------------------------------------------------- - 2 - 1.4 风电产业主要制造商概述 ----------------------------------------------------------- - 4 - 2 ------------------------------------------- - 8 - 2.1 局部投资过热，发展不协调 -------------------------------------------------------- - 8 - 2.2 国外风电巨头加速抢占中国市场 ------------------------------------------------- - 9 - 2.3 国外企业对中国的专利布控 -------------------------------------------------------- - 9 - 2.4 自主研发实力弱 ------------------------------------------------------------------------- - 9 - 2.5 企业专利战略意识薄弱 --------------------------------------------------------------- 10 - 3 ------------------------------------------------------ - 10 - 3.1 创造有利于提升企业竞争力的政策环境 -------------------------------------- - 11 - 3.2 提升自主研发能力 --------------------------------------------------------------------- 12 - 3.3掌握风电产业的核心技术 ------------------------------------------------------------ 13 - 3.4 重视专利战略，避开专利布控 ----------------------------------------------------- 14 - - 1 - 1 1.1 发展可再生能源已经是大势所趋。主要发达国家和发展中国家都已经将发展 风能、太阳能等可再生能源作为应对新世纪能源和气候变化双重挑战的重要手 段；许多国家采取了诸如价格、市场配额、税收等各种激励政策，从不同的方面 引导和支持风电的发展。比如德国和丹麦等欧洲国家采用的长期保护性电价政 策，英美等国主要采取可再生能源配额制政策，为风电建立稳定的需求市场；美 国有些州还采取生产税减免来减少风电开发的成本；荷兰采取绿电交易的方式， 从不同的角度引导和支持风电的发展；也有的国家和地区通过采用电费加价的方 式筹集建立公共效益基金，支持风力发电的发展等。 在政策的鼓励下和技术推动下，全球风电市场不断扩大。2009年2月2日全球风能理事会(GWEC)发布2008年全球风电市场统计 [1]，就2008年新增装机容 量而言，美国与中国领跑全球风电产业。美国超越德国，成为全球风电装机容量 第一大国。中国风电总装机容量连连续三年高速增长，总装机容量超过了印度成 为总装机容量第四大国。在欧洲、北美和亚洲三大主力市场的驱动下，2008年 世界风电新增装机容量超过27000MW，同比增长36%。去年全球风电装机增长率 为28.8%，高于过去十年的平均增长速度，2008年底总装机容量达到了120.8GW。 欧洲与北美齐头并进，2008年新增装机容量都大约为8.9GW，亚洲以8.6GW而 紧随其后。2008年美国风电市场的增幅巨大，美国整体风力发电能力提升了50%。 2008年内竣工的风电项目容量占本年度美国所有新增电力装机的42%，新增 35000个就业机会，风电行业从业人员总数达到85000人。 1.2 我国风能资源储量巨大，居世界首位。据评价，我国陆地可利用风能资源约 3亿千瓦，加上近海域可利用的风能资源，共计约10相当于7座三峡电站的年发电量。风电作为一种新型的清洁能源, 有利于节能减排。从1998年起，我国每年按照上年底风电机完成吊装(并网调试之前)的数量，对我国的风电当年新增和 累计装机容量进行统计。2005年当年新增风电装机容量500MW，累计达到1260MW, 占全国总装机容量5.08亿kW的0.25 %。2006年当年新增风电装机容 量1340MW，比过去20年累计的数量还多，新增装机增长率为166%，累计风电装机容量为2600MW，占全国总装机容量6.2亿kW的0.4%，累计装机增长率为105%。风电场91个，分布在16个省(市、区)，比上年新增加了江苏省。 2007年当年新增风电装机容量3300MW，又比过去21年累计的数量还多，新增 - 1 - 装机增长率为147%。累计风电装机容量5900MW，占全国总装机容量7.1亿kW的0.8%，累计装机增长率为127%。风电场158个，分布在21个省(市、区)，比上年增加了北京、山西、河南、湖北和湖南等5个省(市)。内蒙古自治区以其丰 富的风能资源和辽阔的土地面积优势，在2007年当年新增装机容量超过 1000MW，累计达到1560MW，居全国之首。2008年当年新增风电装机容量 6300MW[3]，累计风电装机容量12210MW, 占全国1000总装机容量7.92亿kW的1.54%。 中国可再生能源学会风能专业委员会（CWEA）副会长施鹏飞先生表示，“未 来几年的前景依然看好。”为应对金融危机的影响，中国政府已将发展风能作为 经济关键增长点之一。“预计2009年新增装机容量还会翻番，届时会达到该年度 世界新增风电装机总量的三分之一甚至更多。”中国资源综合利用协会可再生能 源专业委员会（CREIA）秘书长李俊峰先生说。按照目前的发展速度，中国将一 路赶超德国和西班牙，至2010年总装机容量跃居世界第二位，提前十年实现2020年30GW的目标。不断扩大的中国风电市场也刺激了国内风电机组和零部件的 生产，制造业更加趋于成熟，逐渐覆盖整个供应链。“目前，不仅可以满足国内 需求，而且开始供应国际市场，尤其是零部件。”李俊峰说道，“2009年，中国公司将进军英国和日本市场，已经获得200套叶片的订单，此外还雄心勃勃地计 划在未来几年开拓美国市场。” 1.3 1.3.1 风力发电机组由包括风轮，控制系统等在内的整机及其发电机组成。风 电机组的分类 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 有多种，按叶片数量主要分单叶片，三叶片，和多叶片；按 主轴与地面的相对位置主要分水平轴、垂直轴(立轴)式；按桨叶是否可调节分为 定桨和变桨，目前主要的风力机组形式以变桨式三叶片水平轴类型居多。 近年来，随着电力电子技术、微机控制技术和材料技术的不断发展，世界风 力发电技术得到了飞速发展。主要表现在：?风电机组单机容量持续增大；? 风电机组型式多元化；?风力发电效率持续提高；?风电机组关键部件技术不断进 步；?风电机组设计技术趋向成熟；?风电机组智能化；?风电机组可利用率不 断提高。 中国风电技术与国际水平相比尚有较大差距，目前正在装配中的主流陆上风 机容量为1.5MW，而国际上主流陆上风机容量已经达到3MW。虽然中国风电机组研发起步较晚，但近年来发展迅速，目前已掌握了750KW及以下容量的风电机组整机和零部件的设计制造技术并实现了批量生产，国产兆瓦级变速恒频机组 正在研制并有部分机组投入运行，兆瓦级齿轮箱和发电机也相继完成研制并投入 - 2 - 小批量生产，但总体来说还处于跟踪和引进国外先进技术的阶段。 1.3.2 风轮是风力发电机组最关键的部件，它是由轮毂和叶片组成，其费用约占风 力发电机组总造价的20%～30%，而且至少应该具有20年的设计寿命。风轮设 计是一个多学科问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，它涉及空气动力学、机械学、气象学、结构动力学、控制 技术、风载荷特性、材料疲劳特性、试验测试技术等多方面的知识，且相互耦合， 直接影响到风力机功率、可靠性、重量、寿命和成本。 轮毂作为连接叶片和转子的关键部件，必须具有很好的伸长率、冲击功、球 化率，一般用球墨铁铸造。目前国内依托传统制造业的优势，有很多企业涉足风 机轮毂制造，在行业中处于领先地位的有东方汽轮机、华锐铸钢、江苏苏吉鑫风 能等。其中东方汽轮机起步较早，最先具有规模化生产能力。该铸件对合金熔炼、 造型材料的力学性能、铸造精度以及铸后热处理等各方面技术要求较高，然而国 内专利申请量少，自主知识产权薄弱。 叶片是风轮同时也是整个风电系统中的重要组成部分，随着叶片向大型化、 轻量化发展，目前正在研究玻璃纤维和碳纤维组合叶片，尤其是采用碳纤维增强 环氧树脂复合材料，但使用的这些复合材料叶片则属于不可回收材料,这已成为 复合材料叶片最大的隐忧，发展可回收利用的热塑性复合材料叶片将成为未来发 展的趋势；我国目前仍采用湿法手糊工艺，常温固化，生产效率低、劳动强度大、 卫生条件差、质量不易控制、性能不稳定等缺点。国外已采用先进的真空辅助灌 注成型工艺，有效地克服了上述不足。另外，国外采用多轴纤维缠绕/铺放联合 系统已成功制造出大型叶片，大大提高了叶片精度、质量和生产效率；由于风电 产业起步早，国外的各大检测机构对于叶片检测已经进行了很多实践和探索，积 累了很多经验。其中，欧洲已经形成了一系列叶片检测 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 和认证体系。而目前 国内制造商只能进行一些简单的静力测试，没有详细分析叶片的应力应变情况， 无法了解叶片结构的薄弱部分；除此之外，叶片的长途运输问题已经越来越成为 制约我国风电发展的一个瓶颈。 1.3.3 控制技术是风力发电系统中的关键技术。风力发电机组切入和切出电网、限 制输入功率、风轮的主动对风以及对运动过程中故障的检测必须要能够实现自动 控制。控制系统不仅要监视电网、风况和机组运行参数，对机组进行并网、脱网 控制，以确保运行过程的安全性和可靠性，而且还要根据风速、风向的变化，对 机组进行优化控制，以提高机组的运行效率和发电量。风力发电系统要达到实用、 可靠、经济的运行效果，关键环节之一就是要有一个稳定，可靠，功能齐全的控 - 3 - 制系统。 1.3.4 世界上对海上风电的研究与开发始于上世纪九十年代，经过十多年的发展， 海上风电技术正日趋成熟，并开始进入大规模开发阶段。海上风电相较于陆上风 电，面临着风险大、成本高的发展瓶颈。海上风电场电力传输和接入网的技术， 建设和维护的技术与高额费用，海上的高盐雾腐蚀、高湿度环境和台风、海浪袭 击等恶劣环境都是全球风电厂商面临的难题，更是今后海上风电产业攻关的重 点。目前我国海上风电建设经验尚浅，海上风能资源测量与评估以及海上风电机 组国产化刚刚起步，海上风电建设技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 体系也亟需建立，主要通过购买外国 公司许可或签订合作合同的形式发展海上风电技术 [14]。从我国的示范项目来看， 目前主要难点在施工，对于风机而言最大的问题在于抗腐蚀抗盐雾以及海上输配 电。 1.4 1.4.1 （1）丹麦维斯塔斯风力系统公司（Vestas Wind System A/S） 维斯塔斯风力系统公司是一个跨国公司，创建于1945年，于1979年开始制 造风力发电机，1987年, 维斯塔斯风力系统公司开始专门集中力量于风能的利用 研究，成为了全球第一大风力发电机制造商。 维斯塔斯风力系统公司几乎在风电产业的每个环节都有所涉及，当然，他也 有侧重点，在发电机（组）整机和关键部件的专利的申请要远远高于其他的领域， 在关键部件中，有关叶片的专利申请居多，占将近1/3。整机和叶片是维斯塔斯 的主要产品。 维斯塔斯风力系统公司的生产车间遍布丹麦、德国、印度、意大利、苏格兰、英 格兰、西班牙、中国、瑞典、挪威及澳大利亚。维斯塔斯已经在五大洲63个国 家安装了33,500多台风机，每5小时就在全球安装一台新风机，拥有32%的累 积市场份额。截止到2008年底，在装机容量上，维斯塔斯主要的市场依次为德 国、美国、丹麦、西班牙和印度。 维斯塔斯风力系统公司于1997年进入中国风电市场，自2002年开始，逐步 加大中国市场的占有率。2005年6月，维斯塔斯独资在天津开发区西区成立维 斯塔斯风力发电设备(中国)有限公司，目前总投资额达到5.5亿美元。今年 4月 16日，在维斯塔斯呼和浩特工厂V60-850KW型风机下线仪式上，维斯塔斯全球 - 4 - 总裁兼首席执行官迪特列?英格宣称，维斯塔斯今年将在中国风机制造业投资总 额达30亿元人民币。 （2）西班牙歌美飒 (歌美飒 Corporación Tecnológica) 歌美飒成立于1976年，总部位于于西班牙的潘普罗纳，致力于可再生资源， 特别是风力资源的技术的开发研究。歌美飒已在四大陆的20多个国家实现装机量16000MW，在全球范围内已拥有包括设在美国，中国等地的30家生产厂，全球员工超过7000人。2008年在全球的市场份额为15.5%，位居世界第二。 歌美飒是一个纵向立体化的风机技术供应商，自主拥有整套风机技术供应 链。歌美飒公司由于长期作为维斯塔斯的合资公司，二者的风力机技术比较类似， 都是以2MW的变速双馈异步式风力机作为主力机型。歌美飒独立从事技术研发的 进程并不长，目前在风力机机型的创新程度上较爱纳康、维斯塔斯、通用电气保 守，但在叶片结合技术和制造工艺具有一定优势，更由于其产业纵向整合度高， 令其市场占有率稳步扩展。近年，歌美飒与具有同步直驱电机技术的厂商合作， 在试用机型中采用了多项新技术，力图在关键技术上再做突破。歌美飒与维斯塔 斯主要作为风力机供应商不同，他采取了风电场开发与销售的经营模式，近两年 歌美飒的税前利润中有20%左右来源于该业务的贡献，这一点可以为同样起步较 晚但受到国家政策扶持的国内风电厂商提供参考借鉴。 （3）德国爱纳康有限责任公司（Enercon GmbH） 德国爱纳康有限责任公司（Enercon GmbH），由阿洛伊斯?沃本（Aloys Wobben）在1984年创建于德国西北部小城奥里希。目前该公司的全球员工数超 过10000，是德国最大的风电产业生产商，拥有全世界风能行业中约40%的专利技术，是为风能产业研究和发展的助推先锋力量。 德国爱纳康公司目前的风力机单机容量为330KW—7MW,主要机型有E-33, E-48,E-70,E-112,E-126等，目前已经实现风力机部件全套自产，其纵向整合度 为业界之首，也是唯一大批量供应直驱机组的风力机厂商。在零部件方面，爱纳 康公司目前叶片的产量是德国第一，世界前三。截至2008年11月，爱纳康的全球风力发电机安装数量已超过13000台，总发电能力超过15.5万千瓦。爱纳康的主要市场在欧洲，在澳大利亚、加拿大、印度、日本、巴西等国也占有一定的 市场份额。 （4）通用电气公司（GE） 通用电气公司（GE）是世界上最大的多元化服务性公司，同时也是高质量、 高科技工业和消费产品的提供者。美国最大的风力机制造商GE风能（GE Wind Energy），是GE集团近年来的重要新增业务。自2002年收购安然公司后，挤身世界风电制造业，凭借其雄厚资金实力和研发力量，以及全球销售网络和技术服 务体系，三年后就成为了世界最大的风电设备制造商之一。2008年GE能源依旧 - 5 - 占据风电机组制造商在美国新增装机容量的霸主地位,新增装机市场份额为43%，新增装机数量2438套，总容量3657MW。 GE主要有三种类型的风力发电机，分别是：1.5 MW风力发电机、2.5 MW风力发电机、3.6 MW风力发电机。其中3.6 MW风力发电机是专用于海上风电 项目的风力发电机，在国际上处于领先水平。目前，GE在中国市场的主要产品是1.5MW双馈式变桨变速机型。双馈式变桨变速机型目前大部分企业所采用的 风电技术，技术已成熟，属风电行业主流的先进技术。 1.4.2 （1）上海电气集团 上海电气为中国领先工业多元化集团之一，从事设计、制造、产品销售及相 关服务。其主要产业包括发电设备、输配电设备、重工、轨道交通设备、机电一 体化设备、机床 、环保系统、电梯及印包设备。上海电气电站集团是国内电站 装备制造业规模最大、实力最强的产业集团之一。上海电气风电设备有限公司是 由上海电气集团股份有限公司与中国华电工程有限公司共同投资组建的合资公 司，是大型风力发电机组设计、制造、销售的专业公司，于2006年9月成立。 上海电气风电设备有限公司主要生产1.25-2MW的风电机。1.25MW机组有常型、低型，正在开发大风轮型(适用于低风速区)、高原型产品；2MW机组有87米风轮直径抗台风型、93米风轮直径大风轮型。组装基地分别位于上海闵行 经济技术开发区和天津北辰科技园区，临港基地正在建设中。目前上海闵行基地 厂房面积4500 m 22，2台50吨行车。天津基地厂房面积为4000 m，2台50吨行 2车。同时，正在上海临港重型装备基地新建厂房，一期8000 m厂房，08年6 2月前完工，起吊能力100吨满足2MW生产条件。二期8000 m，规划为海上风 机制造。 上海电气风电产业以国际先进的风电设备制造技术为依托，充分利用上海电 气的品牌、地域和资金优势，开展多种形式的国际合作，全面提升核心竞争力， 在海上风电方面会有所作为。这可以从其已开发出3.6MW大型海上风机，并与 中国长江三峡开发总公司签订海上风电战略合作协议看出其在海上风电发展战 略有重大的布局。中国长江三峡开发总公司作为大型中央企业和国家授权的电力 投资机构，在国内电力市场具有举足轻重的地位，也是国家发改委认定的海上风 电主要投资运营商。 （2）新疆金风科技股份有限公司 新疆金风科技股份有限公司是从事大型风力发电机组研究、开发与生产制造 的企业。目前，旗下有风机研发与制造公司、北京金风科创风电设备有限公司、 - 6 - 内蒙古金风科技有限公司、德国金风风能有限责任公司、德国VENSYS能源股份公司、甘肃金风风电设备制造有限公司、西安金风科技有限公司、南京金风科 技有限公司等子公司。截至2008年底，金风科技累计销售风力发电机组3527台，累计总容量2894.1MW。 研发方面：金风科技与国外的许多风电企业建立了良好的合作关系，通过生 产许可证转让及技术引进，制造并销售在国内具有先进水平的风力发电机组。同 时，公司不断加大研发力度，自主研发或与其他单位合作研发了一些具有突破性 意义的关键技术。04年，金风申请了“兆瓦级直接驱动永磁外转子同步发电机” 专利并获得了授权，第二年金风第一台1.2MW风力机便在达坂城风电场投入运 行。06年，金风申请“兆瓦级直驱式变速变桨恒频风力发电机组”专利，这种 风力机能在不同风速段运行，使风能利用系数＞0.47，更好的提高了风力发电机 组的性价比。在08年与中海油的合作中，金风运用了这项技术，使得该项目的 可利用率达到95.31%。作为与中海油合作的另一个成果——“一种绝缘防腐电 力设备”，由金风、中海油、海油能源共同开发，于08年申请专利并获得了授权。 07年，金风研制出了“双定子半直驱式永磁同步风力发电机”，并申请了专利， 现已获得授权。这种风力机便于制造、方便安装和运输，金风在之后的许多电场 都采用了这种风力机。目前，金风共拥有25件风电方面的专利，发明人总计超 过了40名，发明人变化大，说明金风研发团队规模大，自主创新有潜力。 市场方面：2008年金风科技在国内风电市场的占有率为18%，由2007年的25％下滑了7个百分点，交出龙头地位。这主要是由于金风的主打产品兆瓦级机 型是非主流的直驱永磁机型，因而零部件短缺现象比较严重，这直接导致了08年金风在1.5MW风机市场上的新增份额远低于其他竞争对手。尽管如此，拥有 成熟产业链的金风科技，在制造、评估、运输、安装调试都运行顺畅，而在产品 维护方面更是可圈可点。另外，金风科技多点盈利模式很强，主流机型毛利率上 升，正处于第二次创业初期。因此在未来市场中，金风再次夺冠也极有可能。08年11月，金风科技古巴项目设备装船发运，这是中国第一个含塔架在内的国产 成套风力发电设备出口项目，这标志着金风科技在国际市场开拓的第一步已经获 得了成功。 （3）江苏新誉风力发电设备有限公司 江苏新誉风电是常州市风力发电工程技术研究中心，专业从事风力发电设备 的研究、开发、制造、检测、销售及技术服务，打造国内一流的国产兆瓦级风力 发电机组研发、产业化制造、试验基地。江苏新誉风电拥有自主知识产权，技术 水平高，并已掌握了风电机组各环节的、可控的技术。 江苏新誉风电具有较强的兆瓦级风机产业化制造和市场开拓能力。 江苏新誉风电已投资48600万元建设国产兆瓦级风力发电机组制造基地。征 - 7 - 用工业用地315亩；建设公用工程、总图工程等配套设施；建成10224平方米叶 片车间、8360平方米的四层综合办公楼、9764平方米的塔架车间、11880平方 米的总装车间及配电间、辅房，均已投入使用。为制造基地配备所需的全部机械 设备和工装，目前已引进激光器、风塔专用卷板机、风叶加工机、叶片阳模、动 态热流式差热扫描量热仪、激光对中器等进口设备18台套，配套叶片阴模、装配专用工装、真空浸漆设备、叶片专用转动支架及车架、负压系统、焊接专机、 树脂搅拌机、喷涂设备、行车、起重机、空调机组等国产设备100多台套。还引 进了GH Bladed软件、GH Wind Farmer软件用于风机设计及计算。目前已形成 年产1.5MW双馈型风电机组300套的产业化生产能力，并且自行配套发电机、 叶片。江苏新誉风电是国内唯一一家可自行生产配套发电机、叶片、塔架等多个 大部件的整机厂。 2 2.1 风能产业是一个新兴的有前景的高新技术产业，但同时又是一个有风险的产 业，为了健康、持续地发展风能产业，如何协调发展风电机组整机制造业和部件 制造业，避免盲目投资十分重要。目前，我国许多国有制造企业和一些民营企业 都纷纷进入风电产业，其中主要是采用“总装模式”制造风电机组整机，而采用 “配套模式”制造风电机组零部件的很少。原来有些制造零部件的企业也准备进 入制造整机行列，导致内部竞争激烈。 另外，在风电场特许权项目建设时，采用国外风电机组必须有70％的零部件 要在本地生产的要求，因此，存在零部件配套满足不了风电发展的要求。风电机 组零部件，如叶片、齿轮箱、发电机、控制系统、变桨系统、偏航系统等，其技 术含量很高，产品制造质量将直接影响风电机组的可靠性，可利用率和运行成本； 要建立完整的风能产业体系。目前，我国风能产业链还没有完全形成，特别是风 能服务体系很不健全。投资商投资的重点主要在风电机组制造和风电场建设方 面，造成局部投资过热，而对设计与咨询，运输与安装，运行与维护，监测与认 证等技术服务行业还没有完全形成气候，因此，影响风能产业在规模化发展情况 下，产品在性能、可靠性和价格上被用户的认可度。 - 8 - 2.2 面对中国未来十年数万兆瓦的广阔风电市场，国外风电巨头在中国风电设备 商无法掌握核心技术的情况下，加紧了“圈地”步伐。德国恩德公司（Nordex） 把他的三大生产基地中的两个放在中国，在北京设立亚洲总部。此外，该公司还 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 在华追加5亿元人民币投资，力争3年后实现年产能力增长4倍，并宣称到2011年抢占中国市场份额的15％以上。与此同时，美国通用风能（GE Wind）、丹麦维斯塔斯风电公司（Vestas）、西班牙歌美飒集团（Gamesa）等国际风机巨头在中国的安装基地，均占据了10％以上的市场份额。 按照我国《可再生能源发展战略》，我国计划在2020年风电规模达3000万千瓦。要实现这一目标，未来14年内年均新增装机容量需要保持在200万千瓦左右。到那时，风电将占我国需求电能的20％左右，2006年到2015年，保守预计风机设备类的市场容量将达到1000亿元以上。但与我国广阔风电市场形成鲜明对比的是 国内风力发电设备制造水平的低下，技术优势成为国外风电设备商击败中国的法 宝。竞争形势不容乐观。 2.3 目前，我国的风电产业正处于“暴发式”发展阶段。据预测，风电设备每年 有超过百亿的市场蛋糕，一场由中、外风电设备制造商上演的蛋糕争夺战已不可 避免。一些国外风电设备制造商利用我国风电技术创新能力欠缺，且很多关键技 术不具备自主知识产权的现状，纷纷在中国申请技术专利，利用知识产权优势占 据市场竞争的有利地位。据不完全统计，国外公司在中国获得授权的风能专利已 达100多项，并呈现迅速增长的态势，给中国发展风能自主知识产权造成了很大 的障碍。 2.4 外资几乎垄断了大容量风电设备。国外风电机组目前已普遍达到兆瓦级，我 国国内目前本土化生产的风电设备单机容量兆瓦级以上的比例还较小，且在机组 总体设计技术上落后于发达国家。我国本土企业不仅难以独立生产数兆瓦级整体 机组，对部分关键部件也难以自主生产。 风能技术是一项高新技术，它涉及到气象学、空气动力学、结构动力学、计 - 9 - 算机技术、控制技术、材料科学、机电工程、电气工程、环境科学等学科和专业。 目前，我国风能发展中技术创新还很薄弱，缺乏有自主知识产权的核心技术，在 很大程度上还是从国外引进技术或是购买许可证。虽然在知识经济到来的时代， 所有国家都充分利用全球资源，通过技术引进和国际合作来缩小差距，提高竞争 能力。但是，如果没有自主创新的能力，就不知道引进何种先进技术，引进以后 该如何消化吸收，更不知该如何在此基础上进行再创新。 企业的竞争关键是人才的竞争，企业没有一流的人才和优秀的团队就不可能 有自主创新的能力。虽然我国在风能领域中工作的人数不少，但是缺乏专业技术 人才，特别是缺乏优秀的总体技术人才。企业如何将人才培养放在战略地位，建 立激励机制和创造良好环境，在实践中建立起一支高素质的专业技术队伍将是促 进本国风电产业快速发展的重要手段。 2.5 知识产权保护与国家发展水平密切相关。从国际经验看，市场经济越发达、 工业化水平越高的国家，知识产权法律体系也越完善，保护水准越高。我国是发 展中国家，正处于加速工业化的过程中，制定与发展水平相适应的知识产权保护 制度对国家技术和经济发展有很大的推动作用。 然而，国内目前的专利战略应用情况是：多数企业刚刚对专利保护有所了解， 还没有上升到战略的高度，很多企业既不重视开发、申请专利技术和运用知识产 权去赢得市场也不重视保护别人的知识产权。并且多数企业在技术引进过程中， 只偏重引进技术的使用而忽视对引进的消化吸收和再创新。多数企业没有专门的 专利管理机构也缺乏专利管理相应制度。专利技术市场的保护也不够重视，各种 成果得不到法律的保护。 3 我国能源结构及能源可持续发展必须满足国民经济可持续发展的要求。为 此，大力发展风电和快速提高风电设备制造技术水平是我国能源建设的当务之 急。针对当前我国风电产业发展存在的问题，提出如下几点建议。 - 10 - 3.1 3.1.1 在国家发改委的统一领导和管理下，制订风电建设的优惠政策，调动各方面 的积极性，大力发展风电，建议主要采取以下政策措施： ?规定电网管理部门允许风电就近上网，并收购全部上网电量； ?按发电成本加还本付息、合理利润的原则确定上网电价，高出电网平均电 价部分，建议国家开征矿石能源消费税进行补偿，风电价格实行动态管理，每年 进行核算和调整，使各方面保持发展风电的积极性； ?风电设备生产企业属高新技术产业，享受国家相关的减免税政策； ?制订政策导向的风电建设及风电设备制造技术的技术标准，如风电厂的建 设规模和新装风电机组单机容量要达到一定规模及容量要求等。 3.1.2 欧洲的发展经验已经表明，一个成熟风电产业的发展，风电设备测试中心、 试验风电场等可承担公共技术服务的机构和设施是必不可少的。我国当前处于产 业发展初期，由于市场前景广阔，几年内就涌现出60多家整机和几百家零部件企业。但由于风力工况非常复杂，风电设备的技术集成性很高，国内企业的经验 和技术积累都还不够，在初期企业缺乏对测试工作的大量资金投入，缺乏公共性 的测试平台等一系列原因，国内大量新下线的机型在缺乏野外测试的情况下仓促 推向市场，使得风电机组产品的质量大打折扣，影响了机型的使用效果，造成实 际故障率很高。特别是当前高度依赖进口控制系统等核心零部件，更加需要通过 公共平台的建立，降低企业研发成本，并打破上下游企业间的猜疑，开展更加广 泛的上下游企业间的合作，才能尽快突破技术瓶颈，开发出有竞争力的产品。因 而，建议尽早建立国家级风电公共试验平台，建设叶片、电机、齿轮箱和传动系 统试验和测试设施，为国内风电企业自主研发特别是首台机组的测试、验证提供 技术条件。无论是试验风电场还是其他传动系统的公共试验平台，其建设和运行 可以采取“国家支持建设、股份制共管运作，以电养场”的方式，也可以采取丹 麦试验风电场所采取的“国家投资、租赁服务”的运作模式。 3.1.3 检测和认证是产品质量保证体系的重要组成部分。欧洲风电机组产品具有很 高的信誉，也得益于有很高信誉的产品检测和认证体系的建立。当前我国正处于 产业转型发展的关键时期，作为新兴装备产业的代表，国产化风电设备要从“技 术引进”转向“自主创新”，首先要使市场有信心接受自主创新的国产化风电设 - 11 - 备。要实现这一转变，关键取决于自主创新国产化风电设备是否有令人信服的质 量保证。从建立有广泛信誉的自主品牌考虑，也从新能源产业的长远发展考虑， 建议国家在新能源产业发展的初期，就强化设备检测设施建设和认证技术能力的 培养，应在建立国家级研发机构和公共服务技术平台的基础上，吸收整合从事风 电等新能源技术研究、标准制定、检测认证等工作力量，尽快建立国家级新能源 产业检测认证中心，以保证我国风电机组等新能源产品的质量和安全，为产业的 快速发展提供技术保证。 3.1.4 经过消化吸收逐步提高国产化程度的路线，以期大型风电机组主要部件尽快 实现国产化，减少核心零部件的进口，提高风电机组的国产率，从而降低成本， 增强市场竞争力。纵向整合将是风电行业发展的趋势，深度的纵向整合不仅能够 保障供应安全，提高机组质量，而且能够提高盈利能力和稳定盈利水平。从全球 风电行业的成熟的发展经验来看，风电整机厂商在纵向整合过程有两种战略：向 下游风电场行业拓展，与风电运营商结成战略合作联盟关系，以确保渠道的稳定， 或者投资开发风电场，获取投资收益同时带动设备销售；向上游零部件行业渗透， 以解决由于外购零部件带来的供应安全、质量控制、产权保护等问题，并提高自 身的盈利能力。 3.2 （1）应加强新能源人才队伍建设 按照新兴产业的发展规律，人才队伍的培养和聚集至少需要20到30年的时 间。虽然经过近几年的发展，我国在发展风能等新能源方面已经具备了一定的人 才队伍基础，但许多技术人员来自与新能源相近领域的专业人员，没有接受过系 统的技术学习和培训；很多大型企业主要利用自身相关技术和工业基础，通过联 合设计或引入战略合作的方式培养风电开发和制造技术队伍，因而造成整个行业 的高端技术研发、技术管理方面的复合型人才都大量缺乏。技术瓶颈的解决必须 依靠人才，而人才存量不足以及后续人才队伍培养目前已经成为制约我国新能源 产业可持续发展的一个重大问题。必须结合国家创新团队、创新能力建设的任务， 将人才培养作为未来新能源产业发展的首要任务，着力培养具有战略思维和战略 眼光的决策型技术人才，以及专门的高端技术研发人才，包括国家层面的总体技 术研发带头人、企业层面的具备自主研发能力的中坚技术力量，为我国的新能源 产业的健康、自主发展提供人才队伍的支撑。 （2）加大对团队和公共技术研发能力的培养 虽然新能源人才短缺的原因是多方面的，但主要与我国研发体系制度息息相 - 12 - 关。当前我国基础学科的建设有两种不利于长期人才培养的模式：一种是采取高 度依托个体专家的学术带头人制度，而没有着眼于长期稳定研究团队的建设，使 得人员的变动对基础前沿研究的影响很大，研究成果也没有稳定团队的承继；例 如在可再生能源领域，我国还没有长期支持和投入的国家级风能、太阳能或生物 质能研究实验室，因而也无法从战略角度把握这类领域的前瞻性技术；二是国家 对研发的支持方式仍主要是一次性投入，许多国家工程中心和研发中心都没有长 期的、连续性的投入，导致这些机构无法为国家基础性研究提供公共服务；例如， 北京太阳能研究所、新疆金风国家风能工程研究中心等，后来都为生存走了服务 于自身企业的道路，丧失了基础研发和公共服务的根本职能，因而也成就不了丹 麦RISOE之类的一流科研机构和人才培养基地。 新能源作为一个新兴行业，其可持续发展需要有长期、坚实的基础研究做支 撑；欧洲的风能产业发展经历了几十年的不懈努力，取得了今天的成就。我们必 须加强对国家级研究机构的长期投入，构建起国家级的可再生能源技术研究机 构，整合国内现有的技术资源，协调开展基础性和公共性技术研发，并加强与企 业的交流和合作，发挥政府和企业、基础研究与产业发展之间的纽带作用，并同 大学教育等培训结合起来，共同承担起人才队伍建设的长远任务。 3.3 （1）风力发电装备制造技术 大型风电机组的设计与制造一直是风电发展的核心推动力。实现兆瓦及数兆 瓦级风电机组的整体设计、整机组装关键技术研究及关键部件的设计制造技术， 加强对引进大型风电机组技术的消化吸收，开发具有自主知识产权的兆瓦级变桨 距变转速风电机组技术，在风电机组的总体设计、整机轻量化、主要部件制造和 控制系统的开发方面提高自主开发和制造能力。主要研究领域包括： ?整机设计与制造技术：风电机组的设计和制造技术是风电产业发展的最核 心技术。在研究兆瓦级新型风电机组的基本问题时，还必须考虑我国的实际情况， 如北方的低温和风沙问题，南方的台风、潮湿和盐雾腐蚀问题。 ?关键零部件制造技术：风力机风轮设计更加先进，具备自适应功能；叶片 设计更好地控制风力负荷，适于近海风电场的叶尖速度更高的叶片，柔性更大的 下风向设计；叶片材料采用更加坚固和轻质的材料，增加碳纤维加强材料的使用。 发电机技术：采用直接驱动永磁电机技术，包括稀土材料磁极和其他方式的发电 机拓扑设计。控制系统：开发和制造适用于不同驱动方式和控制技术的系统设计。 （2）风电场开发技术 发展大规模的风电场，通过规模效应降低风电成本也是风电产业发展的重要 途径。我国对风电场微观选址和优化设计未做过系统研究，出现过风电机组安装 - 13 - 完毕后因发电量低，又不得不更改安装位置的情况。风电场除风电机组根据地形 和风能资源情况布局外，和电网、气候等因素都有密切关系。进行风电场微观选 址和优化设计研究将为我国大规模开发风电提供条件。 （3）标准与规范建设 要实现风电技术的产业化，保证风电机组的可靠性，风电标准与规范建设是 非常重要的。掌握风电机组的关键测试技术，完善风电机组测试能力和标准，建 立风电产品认证体系，是保证产品质量、使我国的风电机组进入国际市场的基础， 对规范风电市场、提高风电机组的性能将起到重要作用。 （4）近海风电技术的研究与开发 继续完善近海风能资源的测试和评估技术研究，研究测算我国近海风能资源 总量及适于建海上风电场的场址。启动海上风电机组、海上风电场微观选址及风 电场设计和建设示范研究。启动包括风力与海浪联合载荷、海上风电机组基础结 构、部件耐腐蚀性能等近海风电技术的研究，为今后大规模发展我国的近海风力 发电作技术准备。基本掌握近海风电场的微观选址、设计和建设技术，建设一个 50MW 左右的近海试验风电场。 （5）风能利用的基础理论研究 风能的广域分散性、随机性和能量的低密度性，使得如何获取最大风能并高 效地转换为电能需要解决一系列关键的基础问题。我国对这一方面的基础理论研 究还很不够，是造成风电机组的系统设计障碍的主要原因。因此，以下几个方面 的基础研究工作是必要的： ?我国大型风电场风资源形成机理及评估原理研究。针对几种典型地形条件 下（如草原、山地、近海）的风能资源形成、变化机理、局地特征等问题进行研 究。 ?大型风力机气动特性及动力稳定性研究，包括气动特性、湍流特性、风力 机振动及动力稳定性、结构疲劳破坏对寿命的影响等的研究。 ?不同结构及运行方式的风电机组全风速范围内的运行特性和运行规律研 究。 ?大型风电机组的智能控制系统的研究。 ?大型风电场与公共电网相互影响研究。 3.4 由政府牵头，研究在一定范围内制定、实施与经济发展相适应的专利战略。 因此在内容上应当包括人力资源战略、专利创造战略、专利保护战略、专利实施 战略四个部分： ?人力资源战略：由于专利战略的制定与实施离不开人的因素，而且专利创 - 14 - 造战略、专利保护战略和专利实施战略都需要本地区相关的人力资源来完成，因 此，强化人力资源战略是风电产业专利战略的保障。 ?专利创造战略：通过采取加大政府投入和鼓励企业增加研发投入，建立专 利激励机制和明确专利权属政策等一系列手段，旨在帮助和鼓励我国风电产业集 群进行技术创新，激发专利申请热情，保护研发成果，从而提升风电产业集群的 技术优势和竞争力。 ?专利保护战略：加强知识产权保护既能改善投资环境，吸引外资，维护外 国企业的知识产权，也能鼓励自有风电产业集群研究开发和保护创新的积极性。 ?专利实施战略：政府应当制定促进技术利用和扩散的机制和政策，建立专 利信息服务中心，推动形成专利信息利用机制，发展并规范各类专利中介服务机 构，在专利实施中介等方面为企事业单位和个人提供风电相关专利信息服务。 专利战略的目标万变不离其中，即占据市场竞争的有利地位。产业专利战略 与其他形式的专利战略实质都是打开市场、占领市场、最终取得市场竞争的有利 地位。占领市场是专利战略目标的核心内容。 - 15 -