風(fēng)電變流器行業(yè)現(xiàn)狀

風(fēng)電變流器行業(yè)現(xiàn)狀風(fēng)電變流器主要是指在雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，加在轉(zhuǎn)子側(cè)的勵(lì)磁裝置，包括功率模塊、控制模塊、并網(wǎng)模塊。風(fēng)電變流器分為雙饋?zhàn)兞髌骱腿β首兞髌鲀蓚€(gè)大類，分別使用在雙饋型風(fēng)機(jī)和全功率風(fēng)機(jī)上。風(fēng)電變流器主要功能是通過控制發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，從而使風(fēng)機(jī)處于最佳發(fā)電功率狀態(tài)，同時(shí)將風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的頻率、幅值不穩(wěn)定的電能，轉(zhuǎn)換為頻率、幅值穩(wěn)定的、符合電網(wǎng)要求的電能后并入電網(wǎng)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，技術(shù)含量較高。風(fēng)電變流器的技術(shù)要求可以概括為以下幾個(gè)方面電網(wǎng)適應(yīng)性我國(guó)電網(wǎng)環(huán)境差異性較大，電能質(zhì)量參差不齊，需要通過軟硬件相結(jié)合的方法，使產(chǎn)品具有電網(wǎng)不平衡控制、低/高電壓穿越、電能質(zhì)量?jī)?yōu)化和一次調(diào)頻等多種功能，以適應(yīng)各種電網(wǎng)的惡劣工況，滿足微電網(wǎng)、弱電網(wǎng)、特高壓、柔直等特殊電網(wǎng)的需求。環(huán)境適應(yīng)性環(huán)境適應(yīng)性主要要求風(fēng)電變流器在各種惡劣、復(fù)雜和嚴(yán)酷的環(huán)境下能夠可靠地運(yùn)行，具體包括

IP

防護(hù)等級(jí)，“三防”要求（防潮、防鹽霧和防霉菌）等。例如沿海地區(qū)要求變流器能夠適應(yīng)鹽霧、高濕、高雷暴環(huán)境；超低溫地區(qū)要求變流器能夠適應(yīng)超低溫環(huán)境，縮短低溫啟動(dòng)時(shí)間，提升冬季發(fā)電量；而超高原地區(qū)則要求變流器能夠適應(yīng)高海拔、低氣壓、雷暴、晝夜溫差大等客觀環(huán)境因素?？焖夙憫?yīng)能力為了最大程度的捕獲風(fēng)能，提高發(fā)電效率，風(fēng)電變流器在接到風(fēng)電機(jī)組總控下發(fā)的功率指令后，需快速響應(yīng)，將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能高效安全饋入電網(wǎng)，同時(shí)在響應(yīng)過程中保護(hù)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)平穩(wěn)地運(yùn)行。負(fù)載適應(yīng)性負(fù)載適應(yīng)性主要要求必須與風(fēng)電整機(jī)技術(shù)路線相匹配，風(fēng)電變流器廠家的產(chǎn)品需全面適配市場(chǎng)上所有發(fā)電機(jī)，包括雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)、感應(yīng)異步發(fā)電機(jī)、低速永磁同步發(fā)電機(jī)、高速永磁同步發(fā)電機(jī)、電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)等。目前我國(guó)風(fēng)電機(jī)組功率主流機(jī)型為

2.0-3.0MW。以發(fā)行人為代表的國(guó)產(chǎn)4.XMW、5.XMW

和

6.XMW

的控制系統(tǒng)、變流器已經(jīng)批量生產(chǎn)。隨著海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各主要風(fēng)電機(jī)組整機(jī)制造廠商都積極投入大功率海上風(fēng)電機(jī)組的研究開發(fā)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電使用的主要為

ABB、西門子等國(guó)際大型電氣公司的變流器產(chǎn)品。風(fēng)電變流器不僅提高了機(jī)組效率，而且對(duì)于機(jī)組并網(wǎng)、電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了良好作用，每一套新增風(fēng)機(jī)均需要配備一套風(fēng)電變流器。風(fēng)電變流器以控制復(fù)雜、可靠性及穩(wěn)定性要求高為主要特點(diǎn)，是風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵部件之一。到目前風(fēng)電變流器的行業(yè)規(guī)模一般以風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量衡量。風(fēng)能作為一種清潔而穩(wěn)定的可再生能源，是可再生能源領(lǐng)域中技術(shù)最成熟、最具規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。\t"/market/202204/_blank"顯示，近年來，世界各國(guó)對(duì)能源安全、生態(tài)環(huán)境、氣候變化等問題的日益重視，加快發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)已成為國(guó)際社會(huì)推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展、應(yīng)對(duì)全球氣候變化的普遍共識(shí)和一致行動(dòng)。目前全球已有100多個(gè)國(guó)家開始發(fā)展風(fēng)電。在當(dāng)前全球大力提倡發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的背景下，得益于風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步和成本持續(xù)下降，風(fēng)能正逐步成為綠色新能源中不可或缺的成員。發(fā)展風(fēng)電不僅已成為較多國(guó)家推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的核心內(nèi)容和應(yīng)對(duì)氣候變化的重要途徑，也是中國(guó)深入推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、促進(jìn)大氣污染防治的重要手段。近年來，國(guó)家相關(guān)部委對(duì)風(fēng)電行業(yè)出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)政策，為行業(yè)發(fā)展提供了有力的政策支持。隨著國(guó)家“十三五”期間特高壓電網(wǎng)的加速建設(shè)及各項(xiàng)針對(duì)可再生能源消納的政策的逐步推行，近年來中國(guó)風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量不斷增長(zhǎng)。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量從2016年的14864萬千瓦增長(zhǎng)至32848萬千瓦，CAGR為17。2%。其中2021年新增風(fēng)電4757并網(wǎng)裝機(jī)容量萬千瓦。其中在中國(guó)風(fēng)電發(fā)展初期，風(fēng)機(jī)多裝于陸上富風(fēng)區(qū)域，因此中國(guó)風(fēng)電主要以陸上風(fēng)電為主，但近幾年來新增裝機(jī)量有所放緩。而海上風(fēng)電作為一種清潔能源，憑借其距離用電負(fù)荷近、發(fā)電穩(wěn)定、不占用陸地土地資源等優(yōu)勢(shì)，在中國(guó)發(fā)展迅速。近年來，海上風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量及新增并網(wǎng)裝機(jī)持續(xù)增長(zhǎng)。2021年中國(guó)陸上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)3。02億千瓦，新增裝機(jī)3067萬千瓦；海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)2639萬千瓦，新增裝機(jī)1690萬千瓦。隨著風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量的不斷增長(zhǎng)，中國(guó)風(fēng)電變流器市場(chǎng)也隨之發(fā)展。尤其是近幾年海上風(fēng)電市場(chǎng)的迅速擴(kuò)容，強(qiáng)勁推動(dòng)了中國(guó)風(fēng)電變流器市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)。目前碳中和已成為全球變局下的確定性趨勢(shì)，能源結(jié)構(gòu)將不斷優(yōu)化。由此風(fēng)電裝機(jī)高景氣度將帶動(dòng)變流器需求穩(wěn)步提升。數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)風(fēng)電變流器市場(chǎng)規(guī)模從2013年的19億元增長(zhǎng)到了56億元。但受由技術(shù)、人才、認(rèn)證、規(guī)模、客戶等多重壁壘影響，對(duì)市場(chǎng)新進(jìn)入者具有較高的門檻，因此目前中國(guó)風(fēng)電變流器市場(chǎng)主要由國(guó)外品牌占據(jù)，自主品牌占有率很低。在此背景下，中國(guó)在“十一五”、“十二五”期間，重點(diǎn)支持了風(fēng)電變流器的國(guó)產(chǎn)化。中國(guó)風(fēng)電變流器行業(yè)自2009年左右，開始進(jìn)入國(guó)產(chǎn)化替代階段，部分風(fēng)電整機(jī)商龍頭設(shè)立自己的變流器子公司，同時(shí)獨(dú)立變流器生產(chǎn)廠商也廣泛參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。這期間，以禾望電氣、陽光電源、海得控制、日風(fēng)電氣等一批企業(yè)為代表的產(chǎn)品脫穎而出。在政策的指引和行業(yè)的鼓勵(lì)下，經(jīng)過“十二五”期間產(chǎn)業(yè)界的持續(xù)努力和競(jìng)爭(zhēng)，目前國(guó)產(chǎn)陸上風(fēng)電變流器在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上已成為主導(dǎo)。而雖然取得了一定的突破，但尚未完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。與此同時(shí)，值得注意的是，技術(shù)實(shí)力成為風(fēng)電變流器的業(yè)務(wù)規(guī)模及市場(chǎng)地位處于行業(yè)前列的必要因素。這主要是因?yàn)闉榱藨?yīng)對(duì)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇的風(fēng)險(xiǎn)，行業(yè)內(nèi)公司紛紛在產(chǎn)品研發(fā)、市場(chǎng)拓展上加大投入。而由于風(fēng)電變流器和光伏逆變