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我国风电领域电线电缆市场发展前景预测分析

2018-12-11 02:09admin中国电力时空网
我国风电领域电线电缆市场发展前景预测分析所属频道: 电线电缆 电网 风力发电 输配电 关键词: 电线电缆市场风能电缆风力发电技术

电线电缆网讯:风力发电技术起源于欧洲,全球风电市场于上世纪九十年代开始以年均30%以上增速高速发展,2000年后随着欧洲市场日渐饱和而略有回落。2005年后,全球风电市场进入新一轮发展高峰。据预测,2020年全世界风能装机容量将达到12.31亿千瓦,届时风电将占世界电力供应的12%。据测算,这意味着20%平均增速的主要推动力,来自亚洲和美洲。

在最近召开的全球风能协会第一届世界风电大会上,点评了各国风电产业发展的近况和所遇到的主要问题并同时指出:未来20年,全世界风电产业发展的领先和主导国家是中国。采取风况预测、预警机制和自动监控保护等措施,成为风电机组安全稳定运行的关键:大型化、海洋化已成为未来世界风电发展的大趋势。

风电设备制造技术是集空气动力学,材料力学,工艺制造学,气象学,电机学,制动控制学,电力传输、保护与控制等多学科于一体的综合性技术。风电设备设计寿命一般在25~30年以上,要经受风吹、雨淋、日晒、雷打、冰冻、盐蚀和全天候的考验。日本风电设备因台风、雷打而被毁坏的事故,几乎年年都有发生。世界上著名的丹麦威斯达公司曾一次性更换80台风电机组的齿轮箱,损失巨大。还有另一国际规模的生产厂商,因某部件损坏,赔偿购买商损失后濒临破产。一海洋风电场多台机组出现电机失效等技术故障,为了更换风机并运往陆地修理,供应商承担的拆装费用就高达4000万欧元以上。所有这些国内外经验教训证明,我国风电在发展中必须采取有效措施——风况预测、预警和制动监控,以保证风电机组的安全可靠运行。

1.国际风电发展的总态势

由欧洲风能协会(EWEA)和美国、加拿大、澳大利亚、印度、中国、日本以及五大洲的各国风能协会共同组成的国际组织——全球风能大会GWEC(GlobalWindEnergyCouncil)召开的第一次会议,就包括了来自全世界1500个以上的企业、团体和研究机关等,涵盖了7000多个厂家的风电设备的99%以上。现在全球有风电设备8万台以上,风电产业正以每年25%~30%以上的增长率发展,自1990年后的15年间增加了15(欧洲是20倍)倍以上。但风电发展整体表现很不均衡,德国、西班牙、美国、丹麦、印度五国发展最快,该5国的风电容量约占全球总数的80%以上。在风电设备的制造方面,丹麦第一,占38%,德国第二,占20%,西班牙第三,占17%。这3国生产的设备约占全球总数的75%以上。全球排名前10位的国家风电容量(万KW)及其比率概况如下:德国1663,35.2%;西班牙826,17.5%;美国674,14.3%;丹麦312,6.6%;印度300,6.3%;意大利113,2.4%;荷兰108,2.3%;英国89,1.9%;日本83,1.7%;中国76,1.6%。各国开发的特点如下:德国风力资源是欧洲最低的,但风电容量却是世界第一,其发展主要是靠国家政策的扶持。他们在开发大型海洋风电中所遇到的问题就是自然保护,远洋运输、高价工事费用等问题。荷兰,风车历史悠久,世界闻名。但风电容量在世界排名仅为第七位。他所面临的问题是建设计划制定混乱,政府态度犹豫。丹麦在世界风电的发展中排名虽然在第四位,但其风电设备产业及其销量却是世界第一。最近该国将在两大海洋装设风电各160MW,这占据了世界海洋风电的半壁江山。英国的风电发展排名第八,但却是今后几年世界海洋风电开发的中心所指。其已经确认的15个项目,总装机容量达7200MW,占其总发电量的17%。该国面临的主要问题是海洋设备的运输,交通不便,海底电缆敷设成本较高。亚洲方面,印度原来落后于中国,最近几年其发展趋势明显,2006年跃进到世界第四,目前其发展势头仍然强劲,预计将达到世界第二。中国,2006年1月1号正式实施的《再生能源法》正在推进着风电产业发展的高潮,20年后中国将发展成为领先和主导世界风电市场的国家。

2.我国风力发电现状

我国幅员辽阔,海岸线长,风电资源丰富。国内10米高度层的风能资源总储量为32.26亿千瓦,其中实际可开发利用的约2.53亿千瓦,海上风能资源储量为7.5亿千瓦,总计约10亿千瓦,约相当于50座三峡电站的装机容量。但我国风电产业发展较慢,行业拐点来自2004年后的能源价格上涨以及政策推动。随着煤炭,石油等化石能源价格迅速上涨,《可再生能源法》、节能减排政策的颁布实施,风电市场需求迅猛增长。截至2006年年底,我国大陆共建成风电场91个,安装风电机群群组3,311台,总装机容量为2,596万千瓦,居世界第5,亚洲第2。但目前风能开发利用水准仍然不高,仅占陆地可利用风能的0.19%左右。我们基本维持对风电设备行业的前期观点,国内风电投资的“跑马圈地”带动风电设备需求。预计2010年国内风电累计装机容量约1,400万千瓦,新增装机容量350千瓦左右,年增速约25%;稳定优质的风机设备供不应求,主要制造厂商产能紧张,目前接单都在2009年才能交货,在兆瓦级风机市场,外资产品占据较高的市场份额,风机配件供应存在瓶颈,供应链瓶颈有望在2009年打破。

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3.风能用电线电缆市场前景广阔

目前,我国对作为风电之一的风能电缆的研发刚起步,大量此类电缆产品需要进口,或者只是国内为数不多的企业研发投产。据了解,风能电缆由于风力发电的环境恶劣,风机使用年限较长,且电缆随风机不断旋转,对电缆的性能要求较高,故我国风能电缆一直依赖进口,且价格昂贵,研发并投用国产风能电缆是迫在眉睫,高端风能电缆国产化道路任重道远,这必须引起国内电缆企业的高度重视。随着风力发电机组的迅速发展,能够满足风电特殊环境要求的耐扭、耐寒、耐盐雾、耐油、耐紫外线、柔软、可移动等特点的风力发电电缆将成为未来几年的发展重点之一。发电机定子采用超高压电缆,圆形电缆将取代矩形铜排、可使发电机并网不用变压器,从而大幅度降低造价。按照优化设计原则,大型电机的定子铁芯槽型为矩形,槽内的线圈或线棒选择的矩形截面导体的电场强度沿四周的分布是不等的,其四个角部高达9KW/mm,而四个直边部分却只有3KW/mm。这将导致绝缘材料的很大浪费。具有圆形截面的电缆不存在这个问题,电场强度均匀分布。从根本上消除了角部场强集中,绝缘厚度不均和不能减薄等问题。这项改革可使用电场强度由原来的2.5KW/mm提高到15KW/mm。这种圆形电缆采用工业化大量生产的交联聚乙烯绝缘,成本较低,而电压却可高达500KW,影响电压选择的因素很多,如电网的连接,地方调节细则,单位表面最大风能输出,到网站的距离,对环境的影响等。发电机的输出电压提高到高电网的水准,就无需再经过升压变压器并网。用于发电机的圆形的电缆不需要金属外壳屏蔽,虽然他们都采用同样材料和固体挤压绝缘工艺技术,同属于市场上流行的标准件商品。圆形电缆的结构特点是:电缆绝缘由内半导电体,固体绝缘材料(由交联聚乙烯构成),外半导电层构成。绝缘材料内部有单根导线分层绞扭,其中有一根中心直线,以该直线为圆心在其周围布设每层圆周围6,12,18,24,30,36根导线,(还有4根单线,形成一层导线),各层导线以相反方向捻扭。电缆最外层,即外导体层出于接地的零点位,其优点是在绕群群组内部不会出现局部放电和电晕放电,感应出的电压是沿着绕群群组由零点逐步升到电网电压,沿绕群群组长度存在着不同的电场程度,经过计算,把绕群群组的第一匝做得细一点,对相继的线匝采取逐步加厚绝缘的办法,这就要求能生产出具有不同直径的电缆来制作绕群群组,同时也改善了铁芯的空间利用率。绕群群组电缆是整根的,中间没有接头。