以2008年装机规模为基础,按目前1.5MW主流机组测算,60米塔架表面积约1300m2,涂料按1200kg/套和40元/kg为测算依据,叶片表面积约180m2,涂料按100kg/片和100元/kg为测算依据。
本测算中未包括机舱罩、整流罩、轮毂、底座、埋地钢筋、电机、齿轮箱等部件涂料,也未包括运行中风电装备维修用涂料。
从测算中可知,按照1.5亿千瓦的规划,2010-2020年,风电塔架涂料需求约10.3万吨41亿元,叶片涂料2.6万吨26亿元,总计风电涂料约13万吨67亿元。单个机组的涂料消耗约为1.5吨7.8万元。
1.5MW以下风电机组的继续存在、2-5MW大型风电机组的开发和投入使用会增加或减少预测数据。
涂料体系的变化和涂装方式的改变也会影响到实际涂料需求数量与金额。
2020年之前,按照15年的耐久年限,大规模建设情况下的风电机组已经大部分进入涂装维修期,业主需要实施维修,对涂料的需求必将增长。
出于旅游等景观性考虑,一些建设在风景区的风电场,需要对风电机组外观进行装饰性涂装,这种涂装不会受制于耐久年限的规定,会经常化。
5 风力发电装备涂料市场现状
5.1风力发电涂料的供应
风电装备制造业作为新兴产业,在初期主要依靠国外技术。在全套引进及其后的消化工程中,逐步现成了对国外配套体系的简单依赖,其中就包括涂料。因此也现成了目前的风力发电涂料主要由国外品牌供应,直接进口或本地化生产的实际。国内企业关注到风电涂料市场较晚,参与较少。
在这些国外品牌涂料企业中,赫普HEMPEL(丹麦)的塔架涂料市场占有率最高,其他参与的企业主要是佐敦JOTUN(挪威)、阿克苏诺贝尔AKZO-NOBEL(荷兰)的国际涂料IP以及PPG(美国)的式玛卡龙SIGMAKALON。叶片涂料中,美凯维奇MANKIEWICZ(德国)、PPG(美国)、巴斯夫BASF(德国)的RELIUS、博格林BERGOLIN(德国)等企业。
这些国外品牌中,许多企业是通过并购来获得风电涂料业务的,如AKZO-NOBEL收购IP后直接进入风电领域,PPG是通过收购SIGMAKALON和SELEMIX来分别获得塔架和叶片业务和市场的,巴斯夫也是对RELIUS实施了收购行动。美凯维奇和RELIUS涂料是典型的进口涂料。
在2008年涂料市场出现变化以后,许多企业在寻找市场的突破点的时候,纷纷把关注的重点和发展方向放在了风电涂料上,比如中远关西等持续关注重防腐涂料市场的企业,也有部分企业实现了市场突破。已经占用风电涂料市场的外国公司或国际化公司同时也加强了自己的市场防护。
包括拜耳在内的涂料原材料制造商也在高度关注风电涂料市场。
5.2国内风力发电涂料的研究状况
在2009年之前,国内有关风电涂料的研究公开消息较少,目前对风电涂料的研究和交流比较活跃,包括了以塔架涂料和叶片涂料为主的风电涂料。以2009年初中国涂料工业协会上报风电叶片涂料国产化项目、常州涂料化工研究院防腐蚀年会以风电涂料主题、西北永新公开风电涂料国产化行动等为标志,2009年可以看成是我国风电涂料的元年。
可追踪的记录是,永新在2000年参与了玉门风电场塔架的涂装,研究成果《风力发电机塔架用防腐蚀涂料》发表在2001年的《涂料工业》上,这应是国内最早有关风电涂料的文章。在2008年《现代涂料与涂装》又发表了《高耐候抗风蚀涂料的研究》一文,这是永新持续关注和研究不断深入的体现,更早的技术积累,是陈士杰老前辈在1966年完成的某项实验。
到2009年,对风电涂料的关注成为涂料行业的一个重点和热点,中国涂料工业协会及专家委员会、常州涂料化工研究院、北方涂料化工研究设计院等行业机构及科研单位,第三届特种涂料与涂装研讨会和2009年防腐蚀年会等行业会议,永新、金鱼、湘江、普兰纳等涂料企业都在不同程度上关注、参与和推进风电涂料研究与市场工作。
研究的重点,是陆地和海上、南方和北方不同环境甚至极端气候条件下下塔架防护涂料的经济性、环保性、稳定性、适宜性、有效性等,是叶片涂料耐紫外老化、耐风沙侵蚀以及耐湿热、盐雾腐蚀的能力。技术解决路线基本围绕重防腐、冲击能量吸收、耐沾污防结冰技术展开。
在科技部发布的国家高技术研究发展计划(863计划)新材料技术领域“MW级风力发电机组风轮叶片原材料国产化”重点项目中,风电叶片表面保护涂料规模化制备技术研究作为研究内容列入,要求突破关键技术,推动国产化,研究提出并形成相关行业标准和技术规范,保障我国风电产业的健康、稳定和快速发展。
虽然风电涂料在整个风电装备投入中所占份额很小,但可喜的是,风电装备企业也已经逐渐认识到风电涂料存在的不足和重要性,认为腐蚀不仅影响到机组设备的美观、运行维护和发电效率,严重情况下会影响到结构强度,引发设备安全问题,从性能、成本、质量、保证能力等方面对风电涂料予以关注,寻求和涂料供应商的密切合作,这有利于改进对风电涂料的理解,推进国产化进程。
因此可以预料的是,风电涂料的研究及其成果将是涂料技术活动的一个重要领域。