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河南風電技術創新聯盟抱團發展

發布日期：2022-07-15 點擊率：35

　　國內第一家風電聯盟

　　5月16日，在省科技廳的指導和幫助下，河南省風電產業技術創新戰略聯盟宣告成立。迄今，這是國內第一家宣告成立的風電聯盟，也是我省第一個基于產業技術創新而成立的戰略聯盟。

　　這個聯盟遴選了多家省內風電企業，由許繼集團有限公司牽頭，以鄭州機械研究所、南陽防爆集團股份有限公司、河南瑞發水電設備有限責任公司、中船重工第七二五研究所、洛陽軸研科技股份有限公司、洛陽LYC軸承有限公司、鄭州大方橋梁機械有限公司、鄭州紡織機械股份有限公司、焦作制動器股份有限公司、河南名都風電有限公司10家企業為主體，并與清華大學、沈陽工業大學、河南科技大學協作，加上作為戰略投資者的中國平安集團公司，一道組成了一個投資＋產學研相結合的戰略和利益共同體。

　　風電產業的方興未艾，早已引起了我省多方關注。2008年8月，大唐集團河南分公司在三門峽的風電項目開始并網發電，河南風電由此發軔；2009年2月，中電投南陽方城風電公司540萬千瓦時的風電項目也亦建成發電。經國家發改委批準，包括商城黃柏山、新縣大別山、雞公山、平橋4個風電場在內，總投資11.7億元的信陽風電項目，已獲得歐洲投資銀行6000萬歐元的貸款。

　　地處華北平原的河南，風能資源并不突出。而風力發電在國內的迅猛崛起，使風電設備制造成為嗅覺敏感者的先行競逐物。從風電設備制造來看，我省已涌現出多家配件生產企業，但是卻一直未能形成合力。省科技廳廳長趙琛說：“經過調研，我們發現，我省在企業、科研院所、大專院校之間，長期以來單邊合作較多，戰略層面合作較少，雖然也推動了企業的創新和發展，但缺乏集群效應。因此，我們才籌備建立河南風電產業技術創新戰略聯盟，目的是通過提升整體自主創新能力，在風電這個新興產業上形成合力，搶占行業制高點。”

　　該風電聯盟的成立引起了省委、省政府主要領導的高度重視，并得到肯定。

　　省委書記徐光春欣然肯定：這件事做得很有意義。

　　省長郭庚茂寄望：積極鼓勵支持，注意總結經驗，不斷完善提高。

　　史濟春副省長批示指出：省科技廳引導成立技術創新戰略聯盟，做得很好，這是科研體制的創新，有利于技術的聚集和協同發揮更大的優勢，有利于科研成果的轉化和利用，有利于企業自主創新和核心競爭力的提高，有利于避免無序競爭。省科技廳這幾年組織實施重大科技專項，突破了一批關鍵技術，有力地支撐產業發展，形成了一批拳頭產品，提高了企業市場的競爭力；做強了一批企業，為中原崛起做出了貢獻。

　　徐濟超副省長指出：我省風電產業技術創新鏈正在通過風電產業技術創新聯盟得到有效實現，科技部門根據職責，洞察我省風電產業存在的潛在優勢和發展潛力，優選相關企業、高校、院所等單位形成有機的聯盟，這對技術創新鏈、產業發展鏈的形成具有特別重要的示范引領意義。

　　新能源中的新貴

　　開發風能，是人類在能源危機中，尋找替代傳統能源的新嘗試。在談到風電發展的背景時，省科技廳高新技術發展及產業化處處長劉英鋒介紹說，人類至今的能源消耗70%～80%屬化石能源，在化石能源中，就已探明的儲量來看，石油、天然氣還夠使用50年～60年，煤還夠使用150年。但它們均屬不可再生能源。

　　劉英鋒說，新能源應當是清潔的、可持續利用的能源。近年來，除核電、水電外，風能、太陽能、生物質能逐漸進入產業化發展階段。其中，風電產業更是呈倍數增長。

　　省科技廳提供的資料表明，2003年年末，我國風電裝機容量只有56.7萬千瓦。截至2008年，累計裝機容量1324萬千瓦。短短5年間，我國的風電裝機容量增加了22.3倍。在全球各類新能源投資中，風電產業吸引的投資額最大，占清潔能源領域投資額的1/3。國際綠色和平組織和世界風能協會預測，到2010年和2020年，風電裝備市場的交易額將分別達到320億美元和1200億美元。

　　據專家測算，在世界范圍內，如果風能資源能夠利用50%，就能滿足目前水平的能源需求。在我國，陸上風能儲量有億千瓦，近海可開發、可利用的風能儲量有7.5億千瓦，其總量居世界第二，是我國水電可開發容量的4倍。然而，我國風能資源的開發力度依然偏低，還不到可開發總量的1.5%。

　　風電市場前景可觀，堪稱新能源中的新貴。據預測，到2020年，我國的風電裝機容量將超過1億千瓦，年均增長約1000萬千瓦，如果折合為風電機組，將需要功率為2.0兆瓦的風電機組5000臺，按現行價格算，市場規模年均約為600億元。

　　省長郭庚茂在分析我省經濟發展情況時指出，我省之所以受到金融危機沖擊較大，今年一季度工業增速等指標之所以由居中部前列下降到后幾名，主要原因就是我省的初級加工產品較多，產業結構不夠優良，企業的核心競爭力不強。反過來，金融危機的影響還要傳導到上游產業，從而產生疊加效應。省科技廳廳長趙琛指出，風電將在我省的產業結構調整中發揮著重要作用。他說，在我省的工業經濟結構中，由于能源和原材料長期占據很大比重，達到58%，所以比較效益低下，節能降耗的任務也相當繁重。

　　在談到成立河南省風電產業技術創新戰略聯盟的意圖時，趙琛說：通過聯盟這個平臺，扶持技術創新，實現優勢互補，做強做大風電這個新興產業，應當是我省產業結構創新的一出“重頭戲”。

　　傾力突破技術“瓶頸”

　　自上世紀80年代西方出現第一臺風電樣機以來，風電的產業化發展還只是從2002年以后幾年間的事情。

　　我國風電產業面臨的一個嚴峻局面是，由于技術和設備大多靠“引進”，所以一直存在著技術和設備“水土不服”的窘況。而“水土不服”的成因，主要是因為我國的風場大多處于烈風勁吹的戈壁甚至空氣稀薄的山隘。潮濕、強風沙和強紫外線，使相當一部分設備不能正常運行。按南陽防爆集團股份有限公司副總經理白照昊的話說，租用設備到荒遠地區起吊一臺風電機組，費用就得幾十萬元，風電是一個“高門坎、高風險”的產業。

　　瞄準將占據市場主流地位的2.0兆瓦發電機組，根據原有的技術和制造優勢，河南風電聯盟的成員單位分別承擔了風電機組及關鍵部件的研究和制造任務，目前均在傾力攻關。

　　6月24日，中原地區出現了少有的高溫酷暑天氣。記者相繼走訪了分別承擔發電機、葉片、控制系統研發任務的南陽防爆集團、洛陽雙瑞公司和許繼集團，發現工人和技術人員都在車間進行緊鑼密鼓地生產和試驗。

　　在南陽防爆集團，總工程師靳芝告訴記者，他們研制的雙饋異步發電機，雖然技術來自歐洲，但由于引進這種設備的國內其他企業出現了這樣或那樣的問題，所以不能急就章，寧肯推遲交付試驗，也要求穩。總設計師任勝偉說，高脈沖對發電機的絕緣要求過去是一個禁區，我們研發風力發電機，現階段應以可靠性為主，先進性為輔。

　　長達45.3米的巨型風電葉片，靜靜地躺在洛陽725所雙瑞風電葉片有限公司的車間內，讓工人和技術人員來進行噴涂、切割、鉆孔、平衡等處理。洛陽725所是一家軍工科研單位，以研究材料見長，雙瑞公司總經理王滿昌拿起一塊木料告訴記者：這是南美的巴薩木，比桐木還輕，但比桐木強度大。他說：“沒有葉片忽悠，風電場就發不了電。別看風電葉片形狀單調，但它集合了空氣動力學、材料科學等多門學科的技術，要想實現20年的使用壽命，需要在技術上著眼于長遠。”

　　省機械設計及傳動系統、電氣防爆安全、繼電保護及自動化重點實驗室作為自主創新的重要平臺，也參與了風電產業技術創新戰略聯盟。省機械設計及傳動系統實驗室主任、省特聘教授李濟順對記者說，由于我國風電技術研發起步較晚，加之復雜的風場條件等原因，我國開展風電技術攻關還面臨著一些重要的基礎研究問題。比如：如何應用空氣動力學原理進行最佳風葉葉形設計、應用多體動力學仿真技術實現風電機組在多種氣候條件下的性能預測和評價、應用機械設計理論和電磁學理論進行風電機組的最佳性能匹配等等。因此，為了確保風電聯盟進展順利，同時也是為了更好地獲取自主知識產權，占領技術制高點，風電聯盟從一開始就吸引省重點實驗室參與，這樣就把我們與國際同臺競爭的觸角延伸到了創新的源頭。同時，也為重點實驗室服務于經濟社會發展提供了良好的平臺。

　　許繼集團是風電聯盟的整機制造及技術依托單位。該集團主管副總裁王定國說，風電為什么長期被人們稱為“垃圾電”？是因為我國的季風氣候造成的風電電壓不穩定，加上雷電瞬間爆發造成的短路和低電壓，難以被并入大電網使用，因此需要進行柔性化處理和安全保障。而許繼集團目前承擔的攻關任務，就是研制適合中國國情的風電機組控制系統及設備，而這些技術在國內外還都是空白。考慮到超過7%的風電配額后的風電利用，王定國說，我國迫切需要未來研發小尺寸、長壽命、大容量的新型蓄電池。

　　整機國產化取得突破

　　風電機組的整機國產化是當前我國風電產業發展的核心。許繼集團將針對我國內陸Ⅱ、Ⅲ類風況資源低風速、低溫度、低空氣密度、多風沙的運行環境，通過在變槳系統、電氣控制、變流控制等方面的獨特設計，保證為電網供電的穩定性。就目前情況來看，風電并網技術、風電設備的可靠性以及風電設備的供應鏈仍然是決定風電產業發展的核心問題。因此，我省風電聯盟在保持供應鏈相對穩定的前提下，加快關鍵零部件的研發，逐步掌握核心技術，將是做強做大風電產業的前提和基礎。

　　葉片是風力發電機組的動力之源，但由于2.0兆瓦風力發電葉片具有尺寸大（45.3米長）、局部厚（厚度達100毫米）等特點，產業化面臨諸多技術瓶頸，是我國風電產業發展的短板之一。洛陽雙瑞風電葉片有限公司將開展固化溫度、放熱峰與凝膠時間的匹配、真空灌注的管路布控、葉片根部大厚度復合材料的導流滲透等技術研究，全面掌握葉片生產的關鍵技術和工藝，實現規模化生產。

　　風力資源的不穩定性、電網要求的平穩性，決定了必須實現風機與電網的柔性連接。許繼集團將通過控制系統、箱變、STATCOM等方面的研究，著力解決困擾我國風場并網的共性技術難題，為風機接入電網提供全面的解決方案。

　　由于風力發電機、齒輪箱、軸承等位于風電機組整機的頂端，所以維護難度大、維修費用高。因此，高可靠性是設計的首要目標，南陽防爆集團將通過開展優化內外風路、全面監控、H級絕緣體系等方面的研究，全面保證發電機的長期安全可靠運行。并采用全功率變頻，用變頻裝置靈活快速的調節發電機的有功功率和無功功率，實現并網平穩，并網沖擊電流不大于額定電流的20%。鄭州機械研究所將通過輕量化設計、迷宮密封技術、潤滑冷卻系統設計等提高齒輪箱的可靠性和輕量化的需要。

　　去年，洛陽LYC軸承有限公司啟動實施了“兆瓦級以上風力發電機組軸承研發”重大科技專項項目，對困擾風電產業發展的關鍵零部件軸承進行了研發，并取得了積極進展。洛陽軸研科技股份有限公司是國內唯一的國家級專門從事滾動軸承基礎研究和應用研究的綜合性研究機構，它的加入必將加快我省乃至全國風電軸承開發及產業化的步伐。

　　風電安裝設備是風電場建設不可或缺的重要設備，也是我國風電產業發展的薄弱環節之一，它使用的是高聳（可達100米）的動臂吊機，其主臂既能在豎平面內變化幅度（像釣魚竿），又能在水平面內360°回轉，因此存在很大安全風險。鄭州大方橋梁機械有限公司將通過研究“不倒翁”技術、橫行快速對位及長途轉場運輸適應性、風險評估及對策等技術的研究，填補國內風電安裝專用吊機的空白。

　　如何實現共贏

　　為了促進新能源的開發和利用，國家對新能源在能源結構中的比重有一定的配額要求，并有相應的稅收優惠、融資支持等政策。

　　由政府部門牽頭成立這個技術創新聯盟，其初衷是引導和推動。省科技廳廳長趙琛解釋說：“成立河南省風電產業技術創新戰略聯盟，本身應該是市場和企業的事，但考慮到這是我省成立的第一家產業技術創新戰略聯盟，缺乏經驗，企業自身不好組織，科技管理部門才來牽這個頭。政府對產業技術創新戰略聯盟主要是提供協調服務和政策支持。我們將通過重大科技專項資金、公共技術平臺建設以及高新技術企業稅收優惠政策等，竭盡全力支持風電產業技術創新戰略聯盟的工作。”據悉，省科技廳已將打造風力發電成套裝備新興產業集群列為更大規模的重大科技專項，準備投入3000萬元至5000萬元的科技扶持資金。

　　風電聯盟組成單位的選擇原則是對配套生產及技術進行分工協作，實現優勢互補，以形成新的競爭力。對此，南陽防爆集團副總經理白照昊有清醒的認識。他說，風電產業只有產業鏈的供應關系穩固，才可以改變目前市場的不確定性。我們認為光靠協議書是不夠的，期待通過風電聯盟這個平臺獲得更多的技術參數和行業信息。

　　風電聯盟的經濟奮斗目標是在未來3年內形成300億元至500億元的產業規模，并帶動上下游實現產業產值1000億元以上。據悉，該風電聯盟整機生產的牽頭單位許繼集團已在內蒙古、河北買下1000萬千瓦的風場，而這，首先需要在聯盟內部真正建立起一個高效的共贏機制。

　　按照省科技廳的構想，風電聯盟成員之間應以合同和契約作為約束，但其組成應當是開放和可持續發展的。省科技廳廳長趙琛說，我們的主張是：首先，要堅持自愿參加，政府不搞“拉郎配”。其次，牽頭單位要切實負起責任，整體技術依托單位要著眼于長遠利益，不能只顧眼前利益。第三，要建立互利共贏的機制。要簽訂法律契約，明確責權利。第四，加盟單位要精誠合作。只有搞好合作，才能互利共贏，長遠發展。第五，要堅持開放合作。聯盟成員單位不局限于現在參加聯盟的十幾個單位，涉及到的有關單位都可以自愿參加，也可以自愿退出，要吸收國內外的先進技術管理經驗，要為整個產業的技術進步和發展服務。
　　專家點評

　　河南風電產業鏈相對完整，下一步發展很有希望

　　姚興佳(沈陽工業大學風能技術研究所所長、中國風能協會副主任、國務院政府特殊津貼獲得者)：國家從“六五”開始支持風電產業，已經近30年了。風電市場目前已經形成了幾百億的規模，河南要超常規發展、成為一個風電大省，就必須加大力度支持企業啟動。在這個關鍵時期給予支持是非常必要的。要找準科技含量高的技術瓶頸，把錢用在關鍵點上。既要有導向，又要有約束。調動人的積極性是最重要的因素，政府工作是風電發展的最好推動力。河南風電產業鏈相對完整，企業的實力都很不錯，下一步發展很有希望。

　　游成培(原中國化學工程重型機械化公司總工程師、教授級高工):風電大發展是潮流，河南組織風電聯盟非常正確，一定要加快研發速度，慢了就會喪失機遇。

　　河南是制造業大省,領軍人物是關鍵

　　柴建云(清華大學電機系電力電子與電機系統研究所所長、中國電工技術學會中小型電機專委會副主任委員) ：河南是制造業大省，贊成河南大力發展風電。時機還是好時機，河南一點也不晚，關鍵是看怎么做。我覺得應從三個方面著手：一是要做產業規模；二是要加強自主創新能力，技術創新關乎風電能否長足、可持續發展；三是要加強人才培養。在5年至10年內，2.0兆瓦雙饋異步發電機仍是主力機型。許繼集團的控制和低電壓穿越是世界性難題，應給予強力支持，這是戰勝國內外其他整機企業的根本。整機的關鍵不是按圖紙組裝，而是掌握系統集成的方法。在人才方面還是要加大力度，關鍵是要找到技術領軍人物。

　　要首先支持風電整機自主生產、關鍵技術創新

　　祁和生(中國農機工業協會風電設備分會秘書長)：要首先考慮支持什么項目？3~5年后，對風電帶動最大的還是整機，支持整機是基礎。我國整機設計還沒有過關，大部分是買國外的，上海電氣買的是生產許可；大連華銳制造能力世界排名第七，但設計、控制系統尤其是在核心軟件基本上還是國外的。我國的齒輪箱主軸軸承基本上是靠進口，要實現國產化，在材料、加工等方面還有很長的路要走。雖然上電、華銳、東汽都已經生產了多臺風機，但從掌握整機設計及集成技術的角度來講，還沒有過關。

　　劉新正(西安交大教授)：幾個研究方向都是關鍵技術，要有主要負責的和牽頭的，要有時間節點。應分輕重緩急，進行分批支持。（河南日報記者程梁）

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