風電齒輪箱組的發展趨勢 我國海上風電累計裝機已超3000萬千瓦

• 黃江 2023年8月17日 來源：東方財富 822 50
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截至2022年底，我國海上風電累計裝機已超3000萬千瓦，連續兩年位居全球首位，占比達一半左右。將時間軸拉長，截至2012年底，累計裝機約39萬千瓦;截至2017年底，累計裝機約279萬千瓦。可以看出，我國海上風電雖然起步較晚，但發展迅猛，已進入規模化開發階段。

風能是一種可再生能源。近年來風力發電技術在全世界的市場份額、規模和技術設計方面都經歷了快速發展，風力發電將成為未來主要的電力來源之一。我國是風力發電大國，陸上和海上風電發電量均為全球第一。目前風電齒輪箱有兩種，分別是雙饋風機和直驅風機。雙饋、直驅兩種技術路線的本質區別，在于雙饋型帶有"齒輪箱"，而直驅型不帶"齒輪箱"。齒輪箱是雙饋風機的核心部件，主要用于將風輪的轉動傳遞給發電機使之運轉。

但是由于風輪的轉速很低，通常需要依靠齒輪箱來增加轉速。齒輪箱零部件包括行星銷軸、行星齒輪、太陽輪、內齒圈、扭力臂/齒輪箱端蓋、齒輪箱體/行星架等。

永磁直驅風機和雙饋風機兩者的最大區別在于不同的傳動、發電結構。總而言之，永磁直驅風機發電更穩定，但是體積大，運輸困難，改進空間大。目前，相對來說，雙饋齒輪風機更具有經濟效益。

風電齒輪箱組的發展趨勢

不同形式的風電齒輪箱組有不一樣的要求，齒輪箱的布置形式以及結構也因此而異。在風電界水平軸風電齒輪箱組用固定平行軸齒輪傳動和行星齒輪傳動最為常見。齒輪箱層面，半直驅采用中速齒輪箱的設計，兩級行星結構，無可靠性最差的第三級(高速級)，大大降低了齒輪箱的故障率，傳遞效率比高速齒輪箱更高，重量更輕。從國內主流的風電齒輪箱產品系列可看出，在相同功率等級下，齒輪箱的傳動比越低，往往對應著更小的齒輪箱重量。

近年來，我國海上風電產業發展迅猛，已進入規模化開發階段。面向未來，隨著技術不斷突破、跨產業融合發展持續推進，海上風電行業將走得更遠、更穩。

福建北部海域，一臺臺百米高的白色風機迎風轉動，將綠色電能送往千家萬戶。日前，全球首臺16兆瓦超大容量海上風電機組在這里成功并網發電，標志著我國海上風電大容量機組研發制造及運營能力再上新臺階。

截至2022年底，我國海上風電累計裝機已超3000萬千瓦，連續兩年位居全球首位，占比達一半左右。將時間軸拉長，截至2012年底，累計裝機約39萬千瓦;截至2017年底，累計裝機約279萬千瓦。可以看出，我國海上風電雖然起步較晚，但發展迅猛，已進入規模化開發階段。

我國海上風電累計裝機已超3000萬千瓦

當前我國已具備大容量海上風電機組自主設計、研發、制造、安裝、調試、運行能力。看制造，我國生產的發電機、輪轂、塔架等鑄鍛件以及葉片、齒輪箱、軸承等關鍵零部件產量占到全球市場的70%以上。看安裝，去年9月，我國自主建造的2000噸級海上風電安裝平臺“白鶴灘”號交付投運，大幅增強了海上風電機組施工安裝能力。

依托規模化開發與技術進步，海上風電開發的經濟性大幅提高。秦海巖介紹，2010年至2021年，我國海上風電度電成本降幅接近56%。當前海上風電項目平均度電成本已降至0.33元/千瓦時左右，到“十四五”末有望實現全面平價。

面向未來，海上風電發展前景廣闊。一方面，發展有資源。我國擁有約1.8萬多公里大陸海岸線，海上風能資源豐富。

根據中研普華研究院《2023-2028年中國風電齒輪箱行業發展預測與投資研究咨詢報告》顯示：

根據《“十四五”可再生能源發展規劃》，我國將推動山東半島、長三角、閩南、粵東、北部灣等千萬千瓦級海上風電基地開發建設，推進一批百萬千瓦級的重點項目集中連片開發，結合基地開發建設推進深遠海海上風電平價示范和海上能源島示范工程。

風力發電機來自中車株洲電機，葉片來自中材科技……全球首臺16兆瓦海上風電機組主機由上萬個零部件組成，關鍵部件均已實現100%國產化。研制過程中，金風科技協同了數十家企業、大學及科研院所，產業鏈上下游高效協同、產學研深度融合，為風電行業發展奠定了堅實基礎。

主軸軸承是風機的核心部件。3支總重量100多噸的巨型葉片在旋轉時，軸承必須保障它們能長時間平穩流暢運轉，這意味著直徑3.2米的軸承加工誤差不能超過0.01毫米。

“軸承公司之前沒做過這么大尺寸的軸承，我們有這方面的技術積累，分享給他們滿足風機可靠性所需的載荷、扭矩等相關資料。歷時9個多月軸承順利交付，結束了我國不能研制超大容量海上風電機組主軸軸承的歷史。”于晨光說。

智能化應用，提高產品性能。渤海海域，山東能源電力集團90萬千瓦海上風電場有序運轉，每年可提供32.5億千瓦時綠電。“項目應用了狀態參數辨識自適應增功控制技術，實時感知風況變化及機組運行狀態，確保發電性能達到最優，單機能夠提升約3%的發電量。”山東能源電力集團黨委書記李偉介紹。對于一些項目的抗臺風型風機，借助智能控制系統還能保證葉片始終處于最小受力角度，避免葉片發生渦激振動。

集群化發展，提升供應鏈韌性。廣東汕頭，國際風電創新港項目正在加緊建設，未來這里將聚集風電整機、葉片、齒輪箱、發電機、軸承等全產業鏈制造企業，以及檢驗檢測實驗室和大型科研裝置，形成“研發設計一體化、工藝流程一體化、生產制造一體化、檢測認證一體化”四個一體化的風電產業集群。

“大型風電機組的發電機、齒輪箱等體積大、陸運不便，依托汕頭國際風電創新港，有助于海上風電裝備及服務出口，降低物流成本。”于晨光介紹。和其他風電集群項目有所不同，汕頭國際風電創新港打通企業和企業之間的“圍墻”，相當于在一個超大廠房里，不同車間里的工序高效流轉，減少運輸環節。設備制造完后，還可以就近在旁邊的實驗中心測試，提升迭代速度，為我國海上風電技術創新和大型機組研制提供有力支撐。

目前，全球70%的潛在海風資源位于水深大于60米的深水海域。由近海走向深遠海，是海上風電發展的必然趨勢。

今年上半年，全球新增風電裝機的四成多都出自我國，目前，我國風電總裝機已經達到3.89億千瓦，這些遍布全國的大風車每旋轉一天，就可以發出20多億度電。

大力發展可再生能源是習近平總書記一直以來的關切。黨的十八大以來，習近平總書記親自指導推動能源革命，指出要把促進新能源和清潔能源發展放在更加突出的位置。在青海、內蒙古、四川等地考察時，總書記都對當地建設新型能源產業基地、大力發展綠色能源作出重要指示，強調要科學規劃建設新型能源體系，促進水風光氫天然氣等多能互補發展。

牢記總書記的指示，黨的十八大以來，我國風電海陸并舉、不斷優化。先后建設九個新能源基地，風電裝機由“三北”地區逐步向中東南地區發展，遍布全國各地。當前，風電裝機規模較2012年翻了5倍，發電量提升了6.7個百分點，陸上風電的度電成本，已經與傳統化石能源相當，為我國能源綠色轉型提供強大支撐。

《2023-2028年中國風電齒輪箱行業發展預測與投資研究咨詢報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析，重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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