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《风力发电科技发展“十二五”专项规划》全文
2012-05-04 来源:中国风能设备网


一、现状
“十一五”期间,我国风电产业发展引人瞩目,已成为新能源的领跑者,并具有一定国际影响力。在国家的大力支持下,经过科研机构、风电企业等各方的共同努力,我国在风能资源评估、风电机组整机及零部件设计制造、检测认证、风电场开发及运营、风电场并网等方面都具备了一定的基础,初步形成了完整的风电产业链。在海上风电开发领域,初步解决了海上运输、安装和施工等关键技术,开始积累海上风电场运营经验。在人才培养上,初步形成了一定规模的风电专业人才队伍,风电学科建设也已经起步。
(一) 风电设备产业化情况
在“十一五”科技计划的引领下,国内科研机构、企业通过消化吸收引进技术、委托设计、与国外联合设计和自主研发等方式,掌握了1.5MW~3.0MW风电机组的产业化技术。目前,国产1.5MW~2.0MW风电机组是国内市场的主流机型,并有少量出口;2.5MW和3.0MW风电机组已有小批量应用;3.6MW、5.0MW风电机组已有样机;6.0MW等更大容量的风电机组正在研制。国内叶片、齿轮箱、发电机等部件的制造能力已接近国际先进水平,满足主流机型的配套需求,并开始出口;轴承、变流器和控制系统的研发也取得重大进步,开始供应国内市场。
截至2010年底,我国具备兆瓦级风电机组批量生产能力的企业超过20家。2010年新增装机容量前五名的风电整机制造企业当年市场份额占全国的70%以上。我国有四家企业2010年新增装机容量进入全球前十名。
(二) 风电场建设及资源开发情况
《中华人民共和国可再生能源法》及一系列配套政策的实施,促进了国内风电开发快速增长。2010年,我国风电新增装机容量1890万千瓦,居世界第一位。截至2010年底,我国具备大型风电场建设能力的开发商超过20家,共已建成风电场800多个,风电总装机容量(除台湾省未统计外)4470万千瓦,超过美国,居世界第一位。
“十一五”期间,我国已启动海上风电开发,首个海上项目上海东海大桥风电场安装34台国产3.0MW风电机组,并于2010年6月全部实现并网发电;2010年9月,国家能源局组织完成了首轮海上风电特许权项目招标,项目总容量100万千瓦,位于江苏近海和潮间带地区。
(三) 风电科学技术及公共服务发展情况
“十一五”期间,我国在大型风电机组整机及关键零部件设计、叶片翼型设计等风电关键科学技术领域获得了一批拥有自主知识产权的成果,打破了国外对风电科学技术的垄断。在海上风电开发领域,我国自主研究开发了一系列海上风电场设计、施工技术,研制了一批专用的海上风电施工机械装备。
风电产业的飞速发展也促进了风电行业公共服务体系建设。“十一五”期间,我国建立了一批风能领域相关的国家重点实验室和国家工程技术研究中心,并参考国际惯例初步建立了风电标准、检测和认证体系,为我国风电发展提供了技术支撑和保障。
(四) 风电人才队伍及学科建设情况
“十一五”期间,我国风电产业的发展推动了风电人才队伍及学科的建设。目前,我国已拥有一批风资源勘测分析、风电机组整机及零部件设计制造、风电场设计、建设及运行维护、风电并网等风电行业各领域的专业人才,形成了风电全产业链的熟练技术人员队伍,并吸引了大量国外优秀的风电人才加盟。在学科建设方面,我国已初步建立了风能与动力工程专业,并开始培养专门化人才。
二、形势与需求
(一) 当前形势

通过国家多年的持续支持,我国在风电科技领域取得了长足进步,但与国际先进水平相比,还存在较大差距。基于我国风电产业现状及国内外趋势,我国在风电科技领域仍面临一系列挑战,主要表现在:
1、先进风电装备自主设计和创新能力有待加强。
早期,我国风电机组主要依赖引进国外设计技术或与国外机构联合设计,根据我国风资源等环境条件进行自主设计、研发新型风电机组的能力不足,且缺少自主知识产权的风电机组设计工具软件系统。
在风电零部件方面,我国自主创新能力较弱,制造过程中的智能化加工和质量控制技术比较落后。如齿轮箱、发电机的可靠性有待提高;叶片处于自主设计的初级阶段;为兆瓦级以上风电机组配套的轴承、变流器刚开始小批量生产,控制系统尚处于示范应用阶段。
2、风资源等基础数据不完善,风电场设计、并网及运行等关键技术需要提升。
我国可利用的风能资源评价尚不精细,风电场设计需要的长期风资源数据不完善;风电场设计工具依赖国外软件产品,缺乏具有自主知识产权、符合我国环境和地形条件的风资源评估及风电场设计及优化软件系统;风电并网技术急需深入研究和创新,以提高风电并网消纳水平;尚未形成自主研发的先进运行控制和风电功率预测等风电场运行及优化系统。
3、风电行业公共测试体系刚刚起步,风电标准、检测和认证体系有待进一步完善。
我国已参考国际惯例初步建立了风电标准、检测和认证体系,但鉴于我国特殊的环境条件(如台风、低温、高海拔等)和工业基础与国际上有一定差别,需根据我国国情进一步完善。我国风电行业测试及相关测试系统设计等技术主要依赖国外,制约了我国风电技术的发展,而欧美风电发达国家已建成了完善的国家级风电机组野外测试、地面传动链和叶片测试等公共测试服务体系,为本国风电产业的发展做出了贡献。
4、风电基础理论研究尚待深入,缺乏自主创新;风电学科建设、人才培养亟待加强。
由于风电大规模发展较晚,我国在风电基础理论研究方面积累不够,大多是直接引用或跟踪国外的研究成果,对技术的突破和创新能力不足。风电的科研水平与国外有较大差距,风电科研人员系统培养机制有待加强。
5、中小型风电机组研发和风电非并网接入技术需要进一步提高。
我国小型风电机组生产和使用量均居世界之首,但产品的性能和可靠性有待提高,中型风电机组研发和风电非并网的分布式接入技术研究刚刚起步,在风电微网技术和多能互补利用集成技术方面需要持续研究和示范。
6、风电直接工业应用技术研究需要扩展。
虽然我国风电装机规模迅速增长,但在如何利用规模化储能降低风电的不确定性,以及如何利用风能进行制氢、海水淡化等工业直接应用方面的技术研究刚刚起步,需要进一步扩展。

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