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智能型風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品系列化開發(fā)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告
運(yùn)達(dá)股份 思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-03-06

國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造廠商整體起步較晚，在風(fēng)電行業(yè)發(fā)展初期，國內(nèi)市場的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)品供應(yīng)商主要以國際廠商為主。1999 年以前，外企獨(dú)占整個(gè)國 內(nèi)風(fēng)電市場，2001 年隨著國外風(fēng)電技術(shù)的引入，國內(nèi)廠商逐漸起步。

經(jīng)過多年的努力和發(fā)展，我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)取得了矚目的成就，不僅培育了全球最大規(guī)模的風(fēng)電市場，還培養(yǎng)了一批具有國際競爭力的設(shè)備制造企業(yè)，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)體系，建立了較為完善的產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系，行業(yè) 秩序也大為好轉(zhuǎn)，目前，我國風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。與國際知名競爭 對(duì)手相比，國內(nèi)優(yōu)勢企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到或者接近國際先進(jìn)水平。

1、項(xiàng)目概況

為迎接風(fēng)電平價(jià)時(shí)代的到來，本項(xiàng)目擬針對(duì)中高風(fēng)速平價(jià)風(fēng)電市場和低風(fēng)速（高切變）平價(jià)風(fēng)電市場，分別進(jìn)行 2 個(gè)系列共 4 款新產(chǎn)品的開發(fā)。

針對(duì)高風(fēng)速平價(jià)風(fēng)電市場的風(fēng)能資源特點(diǎn)，開發(fā) 2 款不同功率等級(jí)、不同風(fēng)輪直徑的 5MW 級(jí)智能型風(fēng)電機(jī)組，并完成樣機(jī)制造、認(rèn)證測試及并網(wǎng)運(yùn)行驗(yàn)證。針對(duì)低風(fēng)速（高切變）平價(jià)風(fēng)電市場的風(fēng)能資源特點(diǎn)，開發(fā) 2 款 140m 及以上高度的超高鋼制柔性塔筒產(chǎn)品，用于配套 3.X 低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組，并完成樣機(jī)制造、認(rèn)證測試及并網(wǎng)運(yùn)行驗(yàn)證。

2、項(xiàng)目建設(shè)的必要性

（1）響應(yīng)國家政策號(hào)召，適應(yīng)平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代需求

早在 2017 年 8 月，國家能源局就發(fā)布了《國家能源局關(guān)于公布風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)示范項(xiàng)目的通知》（國能發(fā)新能[2017]49 號(hào)），宣布總計(jì) 707MW 的 13 個(gè)陸上風(fēng)電項(xiàng)目將進(jìn)行平價(jià)上網(wǎng)示范。

到了 2019 年 5 月，國家發(fā)改委發(fā)布的《國家發(fā)展改革委關(guān)于完善風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》（發(fā)改價(jià)格〔2019〕882 號(hào)）顯示，自 2021 年 1 月 1 日開始，新核準(zhǔn)的陸上風(fēng)電項(xiàng)目全面實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，國家不再補(bǔ)貼。

留給風(fēng)電企業(yè)向平價(jià)上網(wǎng)過渡的時(shí)間已經(jīng)不多，國家對(duì)于風(fēng)電項(xiàng)目的去補(bǔ)貼計(jì)劃正在陸續(xù)實(shí)施，平價(jià)的大門已經(jīng)開啟。風(fēng)電機(jī)組作為風(fēng)電項(xiàng)目投資收益的關(guān)鍵因素、實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的核心設(shè)備，其大型化和智能化是降低平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）、提升設(shè)備發(fā)電性能和可靠性的關(guān)鍵技術(shù)手段，是實(shí)現(xiàn)平價(jià)的必由之路。通過本項(xiàng)目的實(shí)施，公司將可在平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈共同發(fā)展，為我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、提升大型裝備制造業(yè)技術(shù)水平注入新動(dòng)力。

（2）增強(qiáng)公司產(chǎn)品競爭力，提升公司持續(xù)盈利能力

風(fēng)電行業(yè)屬于高新技術(shù)行業(yè)，擁有具備競爭力的技術(shù)水平是公司在行業(yè)立足的重要支點(diǎn)之一。在有限的風(fēng)力資源內(nèi)，通過大型化、智能型機(jī)組增加發(fā)電量，減少用地，降低風(fēng)電場建設(shè)成本和運(yùn)維費(fèi)用，提高項(xiàng)目收益率，是未來平價(jià)時(shí)代風(fēng)電場業(yè)主的主要需求，也是未來風(fēng)電制造企業(yè)技術(shù)突破的主流方向。

本項(xiàng)目中高風(fēng)速智能型風(fēng)電機(jī)組系列化產(chǎn)品的開發(fā)將有助于公司開拓三北中高風(fēng)速地區(qū)的平價(jià)風(fēng)電市場。隨著未來陸上風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)政策的全面實(shí)施及特高壓建設(shè)使風(fēng)電消納問題得到進(jìn)一步解決，易于實(shí)施平價(jià)的三北中高速區(qū)域必將

成為未來 3-5 年的主要風(fēng)電市場，這對(duì)大兆瓦級(jí)智能型風(fēng)電機(jī)組提出了更高、更新的市場需求。本項(xiàng)目將為廣闊的三北平價(jià)風(fēng)電市場提供有力的產(chǎn)品支撐，并通過產(chǎn)品競爭力和規(guī)模效應(yīng)為公司創(chuàng)造利潤增長點(diǎn)。

本項(xiàng)目中低風(fēng)速（高切變）智能型風(fēng)電機(jī)組系列化產(chǎn)品的開發(fā)將有助于公司進(jìn)一步鞏固在低風(fēng)速風(fēng)電市場的競爭力。根據(jù)測算，我國中東南部地區(qū) 140m 高度以上具備開發(fā)價(jià)值的風(fēng)能資源儲(chǔ)量超過 1 億千瓦，市場空間巨大。但隨著陸上風(fēng)電全面平價(jià)，低風(fēng)速風(fēng)電市場對(duì)風(fēng)電機(jī)組及定制化解決方案提出了更高的要求，風(fēng)電行業(yè)主要面臨著土地資源和電網(wǎng)接入資源稀缺、市場上現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)組和配套塔筒產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性較差等難題，因此技術(shù)創(chuàng)新和定制化的產(chǎn)品及解決方案是贏得這一巨大市場機(jī)會(huì)的主要抓手。

為此，公司將基于多年深耕低風(fēng)速市場豐富經(jīng)驗(yàn)，開發(fā) 2 款 140m 及以上的超高鋼制柔性塔筒產(chǎn)品，并匹配 3.XMW 級(jí)低風(fēng)速系列風(fēng)電機(jī)組，進(jìn)一步提高低風(fēng)速風(fēng)能資源的可利用率。本項(xiàng)目將顯著改善當(dāng)前市場上低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品功率等級(jí)較低、超高塔筒產(chǎn)品配套不夠完善等問題，大幅加強(qiáng)公司在低風(fēng)速風(fēng)電市場的綜合競爭力。

（3）提高公司整體技術(shù)水平，為公司穩(wěn)定發(fā)展賦予長效動(dòng)能

風(fēng)電機(jī)組在大型化和塔筒不斷增高的過程中，對(duì)技術(shù)能力的要求將是成倍的提高。通過本項(xiàng)目的實(shí)施，公司將運(yùn)用大量新技術(shù)、新理念、新供應(yīng)鏈管理模式，解決風(fēng)電機(jī)組大型化、智能化所帶來的各種技術(shù)挑戰(zhàn)，從而在行業(yè)集中度提高和產(chǎn)品同質(zhì)化趨勢加劇的背景下，開發(fā)出更契合未來市場需求的高競爭力產(chǎn)品，進(jìn)一步鞏固與提升行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)地位，培養(yǎng)出一大批有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人才，建立起完善的零部件配套體系，為公司穩(wěn)定發(fā)展賦予長效動(dòng)能。

3、項(xiàng)目建設(shè)的可行性

（1）強(qiáng)大的研發(fā)能力和科研平臺(tái)，為本項(xiàng)目實(shí)施提供保障

公司以浙江省機(jī)電研究院風(fēng)電研究所為基礎(chǔ)發(fā)展而來。作為國內(nèi)最早從事大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組研制的機(jī)構(gòu)，該所從人員和技術(shù)積累方面給公司打下了良好基礎(chǔ)，并影響公司形成了注重技術(shù)的經(jīng)營作風(fēng)。目前公司掌握全系列風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品的整機(jī)核心設(shè)計(jì)技術(shù)和控制源代碼，擁有領(lǐng)先的風(fēng)電整機(jī)總體設(shè)計(jì)能力，并在整機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)、控制技術(shù)、電網(wǎng)友好性技術(shù)、風(fēng)電機(jī)組測試及評(píng)估技術(shù)方面有著深厚的技術(shù)積累。

公司擁有國家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、院士專家站、博士后科研工作站等優(yōu)秀的科研平臺(tái)。公司研發(fā)及工程技術(shù)人員 500 多人（其中博士 10 人，享受國務(wù)院特殊津貼的專家 4 人），主要研發(fā)人員從事風(fēng)電技術(shù)研究已有 20 余年歷史，承擔(dān)過國家“八五”至“十二五”期間重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃中的多個(gè)風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的核心技術(shù)研究課題。

近十年來，公司保持年均推出 2~3 款新機(jī)型的研發(fā)節(jié)奏，始終順應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢、滿足市場實(shí)際需求。公司強(qiáng)大的研發(fā)能力和科研平臺(tái)優(yōu)勢，將為本項(xiàng)目的實(shí)施提供有力保障。

（2）完善的產(chǎn)業(yè)鏈配套能力，為項(xiàng)目實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)

在產(chǎn)業(yè)鏈配套方面，葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、大型鑄鍛件的配套能力是決定風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵因素。由于整機(jī)總裝、零部件專業(yè)協(xié)作的經(jīng)營模式的特點(diǎn)，風(fēng)電機(jī)組在進(jìn)行重大創(chuàng)新突破時(shí)，需整機(jī)廠和零部件廠家分工合作、聯(lián)合研發(fā)，以提高產(chǎn)品開發(fā)的可行性。公司在近十余年的快速發(fā)展過程中，與上述關(guān)鍵部件的主要知名廠商建立了長效、良好的合作關(guān)系，使得公司在新產(chǎn)品研發(fā)之前，即可完成關(guān)鍵部件配套能力的調(diào)研并制定詳實(shí)的實(shí)施計(jì)劃，確保新產(chǎn)品開發(fā)的順利進(jìn)行。完善的產(chǎn)業(yè)鏈配套能力，將為公司項(xiàng)目的實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（3）風(fēng)電機(jī)組大型化

風(fēng)電機(jī)組的成本占風(fēng)電開發(fā)總成本的 50%以上，風(fēng)電機(jī)組的大型化是全行業(yè)公認(rèn)的度電成本下降的核心路徑。雖然機(jī)組大型化提高了風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)和 制造難度，對(duì)槳葉、塔筒、齒輪箱及其他零部件的技術(shù)和工藝要求均大幅提 升，但機(jī)組大型化可大幅節(jié)約征地、吊裝、電纜和日常運(yùn)維成本，相同容量大 機(jī)型項(xiàng)目的整體造價(jià)和度電成本將有所減少。

目前，風(fēng)電機(jī)組大型化已成為風(fēng)電技術(shù)的重要發(fā)展方向，并隨著海上風(fēng)電開發(fā)得以加強(qiáng)，相關(guān)技術(shù)發(fā)展將成為 未來風(fēng)電技術(shù)的重要趨勢。根據(jù)中國可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)編制的《中 國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)地圖 2019》，2019 年中國新增風(fēng)電機(jī)組中，2MW 以下機(jī)組新增容量 占比 0.8%；2MW 機(jī)組新增容量占比 25.4%，2.1MW 至 2.9MW 機(jī)組新增容量占 比 46.7%，3.0MW 至 4.0MW 機(jī)組新增容量占比 21.8%,4.1MW 以上機(jī)組新增裝機(jī)容量占比 5.4%。與 2018 年相比，2.0MW 及以下新增裝機(jī)市場份額同比下降 39.5%，2.1MW 至 2.9MW 機(jī)組市場份額同比增長了 85.4%，3.0MW 至 4.0MW 機(jī)組新增裝機(jī)同比增長 150.9%。新增裝機(jī)朝著大型化發(fā)展。

（4）產(chǎn)品定制化

我國風(fēng)電裝機(jī)容量已位居世界第一，但受風(fēng)能資源、電價(jià)政策、電網(wǎng)建設(shè)和電力消納輸出等因素的影響，我國陸上風(fēng)電新增裝機(jī)的集中度呈現(xiàn)地域性差 異。過去幾年由于電源與電網(wǎng)規(guī)劃不同步、能源發(fā)展缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、電力管理 存在突出矛盾等問題，“三北”地區(qū)曾長期受到“棄風(fēng)限電”的困擾，使得 “三北”地區(qū)的風(fēng)電投資受到了極大的限制，一度主要市場轉(zhuǎn)向中東部和南方 地區(qū)。

但隨著可再生能源消納政策及特高壓輸電線路建設(shè)的推動(dòng)，以及分散式風(fēng)電的發(fā)展，未來幾年內(nèi)我國陸上風(fēng)電新增裝機(jī)將以三北集中式平價(jià)風(fēng)電基地 和中東南部分散式風(fēng)電項(xiàng)目兩種形式為主，其他地區(qū)小規(guī)模集中式平價(jià)風(fēng)電項(xiàng) 目為輔的格局。 由于我國地域遼闊，不同區(qū)域之間風(fēng)資源環(huán)境、建設(shè)條件、上網(wǎng)電價(jià)等因 素差異較大，根據(jù)不同項(xiàng)目的特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)風(fēng)電項(xiàng)目投資收益最大化，對(duì)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品、塔架、工程建設(shè)方案、并網(wǎng)消納方案和機(jī)組運(yùn)行維護(hù)方案等均提出 了更高的定制化設(shè)計(jì)需求。同時(shí)，風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的持續(xù)下降和全面平價(jià)的臨 近，對(duì)精確的風(fēng)能資源分析技術(shù)也提出了更高要求。整個(gè)風(fēng)電行業(yè)的技術(shù)發(fā)展 將趨向高度精細(xì)化、定制化。

（5）電網(wǎng)友好性

我國將持續(xù)增加風(fēng)電在能源消費(fèi)中的比重，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電從補(bǔ)充能源向替代能源的轉(zhuǎn)變。風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模越來越大，風(fēng)電占能源結(jié)構(gòu)的比重也不斷提高，要求風(fēng)電 從“被動(dòng)適應(yīng)”的角色轉(zhuǎn)換到“主動(dòng)參與”電網(wǎng)調(diào)節(jié)的角色。電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電設(shè)備的 并網(wǎng)控制技術(shù)要求也越來越高，從低電壓穿越到零電壓穿越、高電壓穿越，風(fēng)電 機(jī)組還需要具備一次調(diào)頻、慣量響應(yīng)等能力，強(qiáng)調(diào)風(fēng)電在電網(wǎng)控制中的主動(dòng)參與、 靈活互動(dòng)和高度協(xié)同，電網(wǎng)友好型的風(fēng)電機(jī)組成為電網(wǎng)需求的必然。

（4）智能化

隨著風(fēng)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的定制化程度越來越高，風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)行及管理也在不斷地趨向復(fù)雜化和精細(xì)化。傳統(tǒng)的單純依靠人工管理的模式無論是效率、 質(zhì)量都不足以支撐風(fēng)電持續(xù)、健康發(fā)展。因此，融入大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信 息技術(shù)的智能化技術(shù)越來越凸顯其重要性，也將持續(xù)作為風(fēng)電行業(yè)的重要發(fā)展方 向之一。

智能化技術(shù)與風(fēng)電技術(shù)的結(jié)合，使風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行控制方面更加智能化、 精細(xì)化，使風(fēng)電場維護(hù)管理更加智慧化，使風(fēng)電的電網(wǎng)友好性能提升，風(fēng)電調(diào)度 高度智能化，也更有利于風(fēng)電的大規(guī)模并網(wǎng)以及和其他能源的互補(bǔ)應(yīng)用。風(fēng)電場 的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營將更多依賴于信息技術(shù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算實(shí)現(xiàn)風(fēng)資源精 確評(píng)估、風(fēng)場優(yōu)化設(shè)計(jì)、機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化和風(fēng)場智慧運(yùn)維服務(wù)。

4、項(xiàng)目投資概算

本項(xiàng)目總投資金額為 9,000.00 萬元，其中部件材料費(fèi)為 7,560.00 萬元，占比84.00%；認(rèn)證測試費(fèi) 850.00 萬元，占比 9.44%；其他費(fèi)用 590.00 萬元，占比 6.56%。

5、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃

本項(xiàng)目計(jì)劃實(shí)施 30 個(gè)月，將根據(jù)未來市場需求變化，針對(duì)中高風(fēng)速平價(jià)風(fēng)電市場和低風(fēng)速（高切變）平價(jià)風(fēng)電市場，分別進(jìn)行 2 個(gè)系列共 4 款新產(chǎn)品的開發(fā)。

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