變流器是風電機組核心部件

風電變流器是風電機組的核心部件之一．在風力發(fā)電系統(tǒng)中占有非常重要的地位。變流技術的應用不僅有利于機組提高效率，同時能對機組的柔性運行和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行起到良好作用。

風電變流器可以優(yōu)化風力發(fā)電系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)寬風速范圍內(nèi)的變速恒頻發(fā)電，改善風機效率和傳輸鏈的工作狀況，減少發(fā)電機損耗，提高運行效率，提升風能利用率。風電變流器具有以下一些特點：

表1：風電變流器的特點

風電變流器市場需求旺盛

風能以其清潔無污染、可再生的特性成為傳統(tǒng)化石能源有競爭力的替代品，但其不穩(wěn)定性給風電并網(wǎng)及大規(guī)模應用帶來巨大困難。風電變流器是風力發(fā)電中不可或缺的環(huán)節(jié)，是通過整流、逆變原理將不穩(wěn)定的風電變換成為電壓、頻率、相位符合并網(wǎng)要求的電能的控制裝置。因此，要達到并網(wǎng)要求，每臺風機必須配備一套變流裝置。

2016年，全國（除臺灣地區(qū)外）新增裝機容量2337萬千瓦，累計裝機容量達到1.69億千瓦。2016年，我國新增裝機的風電機組平均功率1955千瓦，累計裝機的風電機組平均功率為1608千瓦。因此，2016年，我國新增風電變流器需求為1.20萬套，累計風電變流器需求量達10.49萬套。

圖表2：2011-2017年中國新增和累計風電裝機容量（單位：萬千瓦）

根據(jù)《風電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的發(fā)展目標，到2020年底，風電累計并網(wǎng)裝機容量確保達到2.1億千瓦以上，其中海上風電并網(wǎng)裝機容量達到500萬千瓦以上；風電年發(fā)電量確保達到4200億千瓦時，約占全國總發(fā)電量的6%。國內(nèi)風電行業(yè)對于風電變流器的市場需求將不斷擴大。

圖表3：《風電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》發(fā)展目標

變流器國產(chǎn)化率有待提高

目前，我國風電變流器市場主要由國外品牌占據(jù)，自主品牌占有率很低。由于技術復雜，門檻較高，內(nèi)資企業(yè)中僅有一些實力較強和技術積淀深厚的企業(yè)在研制風電變流器，且尚未完全實現(xiàn)國產(chǎn)化。真正具有批量生產(chǎn)能力并進入風電場運行的國產(chǎn)自主品牌變流器相對較少。一方面是需求旺盛的風電市場，另一方面是國產(chǎn)品牌微小的市場份額，這就是我國風電變流器市場的主要特點。

在風機整機生產(chǎn)國產(chǎn)化率不斷提高的背景下，外資產(chǎn)品市場占有率仍高于本土品牌。國內(nèi)九洲電氣、清能華福、龍源電力、合肥陽光等廠商多年來致力于變流器國產(chǎn)化，并取得了一定的突破，分別有1.5MW直驅(qū)、雙饋，2MW直驅(qū)變流器面市，在變流器國產(chǎn)化道路上邁出了寶貴的一步。

圖表4：中國風電變流器產(chǎn)能分析圖（單位：臺）

風電變流器技術尚待發(fā)展

現(xiàn)階段，隨著風電技術本身的日益成熟，風電變流器技術也會不斷發(fā)展和完善，具體而言，風電變流器技術的發(fā)展趨勢可以歸納為以下幾個方面：

圖表5：風電變流器技術發(fā)展趨勢

隨著中國對新能源運用的重視度日益提高，我國的風電產(chǎn)業(yè)也必將迎來一個快速的發(fā)展階段。但與此同時我們也要清醒地認識到，我國的風電技術雖然較過去進步明顯，但在變流器等關鍵技術層面上與歐美等發(fā)達國家相比還有不小的差距。鑒于此，有必要不斷加強對風電變流器技術的研究和應用工作，從而推動其技術水平不斷得到提高，進而為將來更好地促進風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎。