我国离网型中小风电机组发展现状

  作为我国农村能源建设开展的独立供电系统,离网型风力电行业在近年得到了长足发展。随着广大农、牧、渔民生活水平的不断提高,其用电除满足生活使用外,还要求解决生产通讯等问题。因此,大幅度用电需求在农村开始显现。国内分布式发电应用的不断增加,用于城乡公路照明的风光互补独立用电的路灯系统迅速发展,对小型风力发电需求也不断增加。据农机械协会风机分会统计,我国中小型风力发电机2008年完成78411台,实现产值5.18亿元,装机容量达到装机72825kw,出口38387台。
  2008年年底,我国从事离网风力发电机组开发、研制、生产的单位达74家,其中主机厂36家,配套企业28家,大专院校科研院所10家。生产企业集中在长三角、广东、山东、宁夏、内蒙古等地,年产量千台以上的风电设备企业有:扬州神州、湖南中科恒源、宁波风神、广州红鹰、北京远东博力、南京东龙、内蒙古龙信博、呼市博洋、山东宁津华亚、上海致远、上海跃风、江苏南通紫琅、青岛安华、包头天隆、宁夏风霸、青岛安华新等,主要科研单位有:沈阳工大风能所、汕头大学能源研究所、华北电力大学可再生能源学院、中科院电工所、山东昌邑富奥风能研究所、江苏南通紫琅职业技术学院、水利部牧区水利科学研究所、河南鹤壁市科技创新研究院、农机院新能源研究所等。
  我国生产的离网型中小风电发电机组共有19个品种,单机容量为100W到100kW,年生产能力达10万台。我国中小风电技术逐渐成熟,出口逐年增加,据19个主要出口企业统计,2008年出口100kW以下中小型风力发电组共39387台,近10年累计出口量达92145台,创汇4468.66万美元,出口到46个和地区,覆盖面涉及欧洲、美洲、大洋洲和南亚、印度等地区。出口大户有扬州神州、广州红鹰、湖南中科恒源、宁波风神、北京远东博力、青岛安华、浙江华鹰、山东宁津华亚、上海致远、上海跃风、瑞安海力特等。
  从国内外离网型风电市场来看,前景宽广,过去的使用对象为有风或缺电地区的广大农牧、渔民为主。近几年出现的新应用领域,一是国内城乡公路独立供电,风电和风光互补路灯快速发展,急需百瓦级风力发电机组;二是国外分布式发电推广应用,急需千瓦级风力发电机组,如内陆湖泊、近海养殖、高速公路检测、海上交通管理、航标灯、气象站、电视差转台、微波通讯基地(联通、移动)等单位需求增加。此外,路灯、草坪灯、公园、别墅等作为一种景观,开始安装应用小风机。据悉,移动通讯边远基站原来采用光电或柴油发电,由于光电价格较高,柴油涨价,已开始采用风力发电或风光互补发电供电。国外分布式发电供电系统的推广应用进一步促进了千瓦级以上的风力发电机组的发展。2008年出口的千瓦级以上小型风力发电机组大部分为分布式供电商购买。国内主要大中城市都开始在远离电源点的高速公路和市郊公路上安装示范性独立供电的小型风力发电机组或风光互补发电路灯,给城镇和农村提供了照明。
  风光互补解决了传统的单一户用电机组供电不能满足需求的问题。利用风能和太阳能资源,采用“风光互补”发电还有一个明显的好处:可以保护蓄电池,提高蓄电池使用寿命。总之,太阳能与风能在时间上和地域上有着很强的互补性,是今后相当时期内独立供电的发展趋势。
  从当前国内外离网型中小风电市场分析,小型风力发电机组容量为200W、300W、500W为主;单机1kW以上的机组增加较快,产量达19139台,占年总容量的89.8%,平均每台机组容量为3.42kW,说明用户用电量逐步增加,先富裕起来的农、牧、渔民要求购买功率大的机组,既满足生活用电又解决生产通讯用电。国内外分布式发电供电系统、边防哨所及出口等用电单位也需要功率较大的机组。
  我国是开发利用风能、生产中小型风力发电机组较早的,并网大型风力发电机组也是从离网小型风力发电机组的基础上逐步发展起来的。原计委和科委早在“七五”期间就将55kW、150kW并网型风力发电机组列入重点科技攻关项目(编号75-21-03)。时至今日,并网大型风力发电行业迅猛发展,而离网中小型风力发电行业相应发展缓慢。近,我国西部边远地区将风力下乡列入支农项目之一,并给予优惠补贴。这样做企业、用户都会满意。据调查,欧美各国购买离网风力发电机组的用户,政府均有补贴。
  国内市场离网中小型风力发电机组的叶片制造在材料方面也不断进化,已由过去木制风叶、注塑风叶向FRP叶片过渡,出口到非洲、中东、印度、南美等热带潮湿或干旱地区的产品,FRP叶片体现了极大的性能优越性。中小型FRP叶片采用抽真空对模型成型工艺,叶片的模量、强度得到很大提高。按2008年7.8万台计算,FRP总用量将达到600多吨,且年上升比例在20%以上。此外,采用拉挤、SMC/BMC工艺生产中小型FRP叶片也已开始。在中小型FRP叶片制造上,各企业都在想尽办法做到轻质高强,达到起动快和转速快。
  目前我国生产离网型中小风力发电机组企业近40家,但产品质量相差很大。少数企业不具备生产条件,仓促上马,机组未按标准生产,没有通过野外中间运行试验考核,没有认可的检测单位的测试报告,售后服务跟不上。因此,规范调整现有企业,势在必行。
  近年来国际上对离网中小型风力发电机组的需求量逐年增加,2007年~2008年我国共出口各种中小型风力发电机组58984台,主要出口到欧美,用于分布式供电系统。德国、英国、日本、韩国等国小型风力发电机组的企业,正在我国寻求合作伙伴建厂,共同开拓国内外市场,中小型市场风电形势被普遍看好。