缩略图

风电装备国产化进程与挑战

作者

田立柱

北京唐浩电力工程技术研究有限公司 北京 024005

摘要:促进我国能源转型,实现“双碳”目标,风电设备国产化是其中的重要一环。在风电产业快速发展的同时,重大装备和核心技术不断突破,我国在风电设备领域国产化取得了显著进展。但行业发展仍受到高端核心零部件进口依赖和供应链不健全的制约。通过对风电设备国产化进程和成果的梳理,对当前面临的挑战进行深入分析,为实现风电设备的全面国产化提供借鉴,提出了加强自主研发的解决方案,完善了政策支持,优化了产业链协作。

关键词:风电装备;国产化进程;风电行业

一、引言

实现全球碳中和目标的关键路径之一就是风电,这是清洁能源的重要表现形式。近年来,我国风电产业迅速崛起,风电设备国产化程度不断提高,在促进可再生能源规模化应用的同时,能源自主保障能力也得到显著增强。但是,技术瓶颈、核心零部件依赖进口、产业链协同效应不足等问题依然是风电设备国产化面临的难题。对推动我国风电产业高质量发展,提升国际竞争力,系统总结我国风电设备国产化的进展和经验,深入分析面临的挑战,探讨解决问题的可行路径,具有十分重要的意义。

二、风电装备国产化进程

(一)国产化历程简述

我国风电装备国产化经历了从无到有、从引进到自主的快速发展历程。早期由于技术基础薄弱,风电设备主要依赖进口,但随着政策的引导和支持,国内企业逐步通过引进技术与消化吸收相结合的方式开展研发工作。特别是在“十一五”规划以来,政府大力支持风电产业发展,通过税收优惠、专项基金等措施推动国产化进程[1]。企业自主创新能力逐步增强,核心技术研发取得显著突破,国产风电装备的市场占有率和国际竞争力显著提升,为实现可再生能源的可持续发展奠定了坚实基础。

(二)主要设备国产化进展

近年来,我国风电设备主要装备的国产化程度有了明显提高,核心技术、生产能力不断突围。在风机设备上,基本实现了国产化的关键部件,如叶片、发电机、塔架等,质量和性能逐步达到国际先进水平。变流器与控制系统的研发有了重要的进度,国产产品在国际上的领先水平差距逐步缩小,在可靠性和智能性上得到了快速提升。国内企业在轴承、齿轮箱等核心零部件领域,通过技术攻关和自主创新,部分关键零部件实现自主生产,进口依存度不断降低。

(三)成果与标志性项目

国内第一家10MW级风机并网运行等超大型风机的成功研发和应用,为我国风电技术国际化水平迈上了一个新台阶奠定了坚实基础。大量采用国产设备并实现稳定高效运行的海上风电示范工程和智能风电场建设等大型风电场所项目,充分显示了国内装备的可靠性和技术实力。目前,国内风电设备市场份额已达85%以上,为世界风电产业“中国方案”贡献了“中国计划”,并逐步实现从依赖进口到出口海外的跨越[2]。

三、风电装备国产化面临的挑战

(一)技术瓶颈与核心部件依赖

虽然我国风电设备国产化进展显著,但成为制约行业进一步发展的关键因素,在高端技术、核心部件等领域仍存在瓶颈。一方面,与国际先进水平存在差距的智能控制系统、超大功率风扇设计等高端风电技术还没有得到彻底突破。另一方面,高性能轴承、齿轮箱等一些关键核心部件和关键材料的进口依存度仍然较高。这种依赖不仅使我国风电产业的自主性和竞争力受到一定程度的影响,生产成本上升,供应链风险加大。

(二)产业链问题

尽管中国风电设备本土化产业链已初具雏形,但需要解决的问题还很多。供应中断和成本波动的风险存在,部分关键环节供应链不完善,自主化程度不足,导致部分核心零部件和材料依赖进口。上下游企业之间的协同联动能力弱,制约行业整体竞争力的高效产业生态系统难以形成。供应商垄断的现象在个别关键零部件市场出现,使得国产化进程的艰难程度进一步加剧。

(三)国际品牌的竞争

来自国际品牌的强大竞争,让中国风电设备在国产化过程中面临挑战。国际品牌凭借多年的技术积累和市场经验,在高端风电设备领域具有优势,尤其是在大型海上风力发电机组和核心零部件技术方面具有突出的市场竞争力和市场竞争力,是我国风电行业国际品牌在品质管控、技术服务、品牌信赖度等方面均具备竞争力,市场进入壁垒进一步提升。对于国内品牌来说,在保证质量和可靠性的同时,实现与国际品牌的差异化竞争,还需要成本方面的压力。

四、解决方案与发展策略

(一)加强自主研发与技术创新

专注于风电核心技术的研发中心需要企业增加研发投入,集中攻克高端装备设计、智能控制系统以及关键零部件制造等技术难点,在研发方面要加大投入。同时,要以充分利用高校和科研机构的技术优势,联合促进行业创新水平为目的,注重技术成果的转化,促进产学研合作。加强国际合作,通过引进先进技术和经验、形成具有自主知识产权的技术体系、增强我国风电装备的整体竞争力和可持续发展能力,与消化吸收再创新相结合。

(二)政策优化与支持措施

促进国内电力生产企业国产化进程的推进过程中,政策和扶持是十分重要的。为企业提供创新方向的指导,政府应该进一步优化工业政策,制订一个明确的国内工业化目标及技术开发路线图。同时在企业研发、生产成本降低、竞争力增强的情况下,增加税收优惠、特殊资金扶持和其他激励性措施来降低竞争力。为本土企业提供一个公平竞争的市场环境,应该完善市场准入机制,优先支持采用国内装备。

(三)产业链协作与生态体系建设

推动风电装备国内化建设的关键是构建高效率的产业链和健全的生态体系。第一,要通过资源整合、信息共享,促进整体协同效应,加强上下游企业之间相互联动、相互配合。在重点技术瓶颈突破、自主能力增强方面,鼓励核心零部件生产企业与整机企业开展深度合作。政府及行业协会同时要促进产业链的标准化建设、行业技术标准的规范以及整体竞争力的化。

结语

推进我国可再生能源发展,实现“双碳”目标,重要的战略路径就是风电装备的国内化。我国风电设备在国内的国产化在政策和支持、技术创新的双重驱动下,取得了显著的成绩,但仍然面临着技术上的瓶颈、核心零部件的依赖以及产业链的不健全等挑战,我国风电装备在国内的国内化还面临着巨大的挑战。今后,我国风力发电设备国产化将朝着更高水平、为全球能源转型贡献更多“中国智慧”及“中国方案”,通过不断加强自主研发、优化政策支持、深化产业链协作,促进技术突破和产业生态建设。

参考文献

[1]孙瑜.风电设备国产化之路[J].电力设备, 2005, 6(010):111-112.

[2]王关耀,徐凯祥.与时俱进,推动核电国产化进程[C]//中国动力工程学会成立四十周年年会.0[2024-11-27].