风力发电行业自动化研究报告.doc
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2009中国风力发电自动化市场研究报告
2009-04-15
IV
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睿工业服务体系
——解读自动化与配电产业
市场研究与咨询服务
基于对自动化与配电产业的深刻理解以及大量的采访工作，睿工业每年会出版涉及主要产品线、服务及应用行业的多客户报告。
同时，根据用户的需求承接定制研究项目。
2009年多客户报告出版计划
报告类型
报告名称
出版日期
总体市场
中国自动化市场预测2009
4月40日
中国售后服务市场研究报告2009
5月20日
产品市场
中国PLC市场研究报告2009
2月20日
中国伺服系统市场研究报告2009
2月20日
中国DCS市场研究报告2009
2月20日
中国HMI市场研究报告2009
2月20日
中国HMI软件市场研究报告2009
2月20日
中国低压变频器市场研究报告2009
2月20日
中国中高压变频器市场研究报告2009
2月20日
中国低压配电自动化市场研究报告2009
5月20日
市场渠道
中国OEM自动化市场研究2009
4月30日
中国自动化系统集成市场研究2009
4月30日
中国自动化渠道市场研究2009
5月20日
行业研究
中国纺织机械行业自动化市场研究2009
4月15日
中国钢铁行业自动化市场研究2009
4月15日
中国轨道交通行业自动化市场研究2009
4月15日
中国风力发电行业自动化市场研究2009
4月15日
中国水处理行业自动化市场研究2009
4月15日
中国汽车行业自动化市场研究2009
5月10日
中国水电行业自动化市场研究2009
5月10日
中国火电行业自动化市场研究2009
5月10日
中国水泥行业自动化市场研究2009
5月10日
中国电梯行业自动化市场研究2009
5月10日
中国烟草行业自动化市场研究2009
5月10日
中国造纸行业自动化市场研究2009
5月10日
定制研究服务
竞争者研究
渠道研究
用户研究
ü研发
ü生产
ü产品
ü业绩
ü生意模式
ü渠道结构
ü市场推广
ü战略目标
ü企业并购与重组
üSWOT
ü主要渠道商列表
ü渠道结构
ü渠道管理政策
ü渠道利润
ü渠道冲突
ü价格监测
ü针对行业的应用情况
ü行业市场情况分析
ü品牌选择机制
ü品牌倾向性
ü采购流程
ü供应商变更
ü新项目
管理与市场开拓培训
基于在自动化与配电产业的多年经验和研究基础，睿工业为业者提供跨越产品市场，竞争环境，渠道建设，行业市场开发等专业管理培训课程。
Ø自动化产品市场分析
Ø自动化市场的竞争环境
Ø渠道建设与管理
ØOEM市场分析与客户开发
Ø行业市场分析
广告与市场推广
睿工业拥有代表行业高端的门户网站（）并且率先建立了行业内第一个搜索引擎（）。
睿工业将致力于搭建自动化市场供应商和广大最终用户的沟通桥梁。
借助网站的累计以及与业内主要展会、媒体的数据库分享，睿工业建立了超过100万有效用户的数据库，并以此为基础提供直投、电话销售等服务。
门户网站（）：
专注于自动化与配电领域。
以原创性评论和业者专题栏目汇集市场的高端观点。
同时，以搜索引擎的理念构建网站，从而达到信息的最大化、合理分类和即时更新。
搜索引擎（）：
业内首个搜索引擎，通过对新闻、案例、产品、代理商、厂商的细分，为工程师提供最快捷便利的搜索工具。
数据库（一百万工业用户）：
按照行业、区域、兴趣产品、职位等条目进行细分，是进行直投、电话营销等直接市场推广方式的最优选择。
公关与活动
睿工业与自动化与配电，以及下游行业的近50家媒体，20家协会保持着密切的联系。
为业内厂商提供相关的媒体公关和协会公关服务。
睿工业公关与活动部拥有为Schneider，Siemens等企业承办新闻发布会，协会联谊以及客户会议、路演等公关活动的丰富经验。
媒体公关：
组办新闻发布会，协调媒体关系，撰写媒体软文。
协会公关：
协调协会关系，协会领导的邀请与客户演讲。
研讨会与路演：
路演场地设施的准备，用户邀请，后期反馈跟踪。
目录4
目录
PartⅠ.项目介绍 10
A.研究方法 10
B.样本分布 10
PartⅡ定义 11
A.产品定义 11
B.地域定义 11
C.行业定义 12
D.时间定义 13
PartⅢ风力发电行业概述 14
A.风力发电基本知识介绍 14
B.国家宏观政策和基本市场现状 15
PartⅣ风力发电行业自动化产品应用介绍 19
A.控制器的应用 22
A1.专用控制器 22
A2.基于PC的控制器 22
A3.PLC控制器 23
B.机械传动（增速齿轮箱）的应用 23
C.变流器的应用 23
D.伺服产品的应用 24
E.SCADA系统的应用 25
F.低压产品的应用 26
PartⅤ风电自动化产品业务模式 27
A.基本业务模式 27
B.主要自动化产品供应商列表 28
C.业务模式发展趋势 29
PartⅥ风力发电行业市场分析 30
A.中国风力发电装机容量市场走势 30
B.风电设备主流供应商和市场份额 33
B1.中国风力发电装机容量市场份额 33
B2.国内设备供应商累计装机容量市场份额 33
B3.国外设备供应商装机容量市场份额 34
C.中国省份装机容量统计 35
PartⅦ风力发电自动化市场容量和增长预测 36
A.控制器市场容量以及增长判断 37
B.机械传动在风电市场容量和增长判断 38
C.变流器市场容量和增长判断 39
D.伺服产品市场容量和增长判断 40
PartⅧ风电自动化产品供应商和市场份额 42
A.控制器 42
B.机械传动 43
C.变流器（变频器） 44
D.伺服产品 46
E.SCADA软件 47
F.其它自动化产品 48
PartⅨ风电设备厂商介绍 49
A.内资与合资企业 49
金风科技（GOLDWIND） 49
华锐风电（HUARUI） 51
东汽（DFSTW） 52
运达（Windey） 54
航天安迅能（（CASC-Acciona） 56
上海电气（Sewind） 56
明阳电气（MINGYANG） 59
湘电（XEMC） 62
新誉（Newunite） 64
北重（BEIZHONG） 66
B.外资企业 67
Vestas 67
GE 69
Gamesa 71
SUZLON 72
Nordex 74
PartⅠ.项目介绍
A.研究方法
睿工业本次的风力发电行业自动化市场研究报告，采用严谨的项目管理机制和专业的市场调研方法，通过产品、供应商、渠道商、用户这些市场参与者的研究，结合我们多年的行业积累，给出了我们对中国风力发电自动化市场发展和预期的独到见解，涵盖风力发电基本知识、自动化产品的具体应用、市场规模、市场份额、市场预测、市场划分、竞争环境、业务模式等内容。
B.样本分布
本次调研根据风力发电行业的特点，调查对象包含风场设计人员、风机设备供应商、风力发电行业协会、系统集成商以及自动化产品供应商等人员，采用电话访问及面访的形式。
样本分布如下：
调研采样分布
调研对象
样本数量
风场设计和管理人员
15
风机设备供应商
43
风力发电行业协会
7
系统集成商
31
自动化产品供应商
39
分销商
27
大学和其它研究机构
15
其它
12
共计
189
PartⅡ定义
A.产品定义
风力发电设备：
本报告所涉及的风力发电设备按照功率段分为三类：
800KW以下机组；800KW以上2MW以下机组；以及2MW以上机组。
控制器：
专指用于风力发电设备的控制器，主要应用于风机主控和变浆控制，分为PLC控制器、基于PC控制器以及风电设备专用控制器。
机械传动：
专指用于风力发电设备的增速齿轮箱。
伺服系统：
指用于风力发电设备变浆运动控制的系统。
变流器（变频器）：
指把风机所产生的电能并到电网的设备。
低压产品：
指用于风机塔中的低压断路器、继电器等配电产品以及把风机中发电机产生的电能输出到变流器的电缆或者母线槽。
SCADA系统：
指用于风场数据采集和监控的系统。
一般SCADA系统会包括硬件和软件两部分，但由于硬件的范围根据不同的网络监控规模变化非常大，难以进行数据统计，但SCADA系统中软件数量相对固定，因此为说明SCADA系统在风电行业的规模和发展情况，本报告将专注于SCADA软件的研究。
B.地域定义
调研区仅限于中国大陆地区，不包含台湾、香港和澳门地区。
该报告中所定义的市场只针对大陆地区用户，并在大陆地区实现销售收入的市场，包含出口设备上使用的产品及在大陆地区采购零部件，不包含随国外设备一起引进的产品形成的市场。
本次调研地域市场细分我们主要划分为五大区：
东北、北方、华东、华南、西南，具体省份分布如下：
区域
省份
东北
黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古
华北
新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、河北、山东、北京、天津
华东
江苏、安徽、浙江、湖南、湖北、上海
华南
江西、广东、广西、云南、海南
西南
西藏、青海、四川、重庆、贵州、云南
区域划分
C.行业定义
风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能，这就是风力发电。
风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。
这种风力发电机组，大体上可分风轮（包括尾舵）、发电机和铁塔三部分。
本报告的研究范围，包括对风力发电机组的市场研究和自动化产品在风力发电机组的应用和市场研究。
D.时间定义
报告中所有数据基于自然年，即2008年1月1日—2008年12月31日。
对于一些国外的供应商，财政年度和自然年不相符的，我们将数据调整为自然年的数据，并将市场数据拆分到四个季度当中。
PartⅢ风力发电行业概述
A.风力发电基本知识介绍
l风力发电原理
风力发电机的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
把风能转变为电能是风能利用中最基本的一种方式。
风力发电机组一般有叶桨、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和并网装置等构件组成。
l风力发电主要设备介绍
1.定桨距失速型机组
定桨距是指桨叶与轮毂的连接是固定的，桨距角固定不变，即当风速变化时，桨叶的迎风角度不能随之变化。
失速型是指桨叶翼型本身所具有的失速特性，当风速高于额定风速时，气流的攻角增大到失速条件，使桨叶的表面产生涡流，效率降低，来限制发电机的功率输出。
为了提高风电机组在低风速时的效率，通常采用双速发电机（即大/小发电机）。
在低风速段运行的，采用小电机使桨叶县有较高的气动效率，提高发电机的运行效率。
失速调节型的优点是失速调节简单可靠，当风速变化引起的输出功率的变化只通过桨叶的被动失速调节而控制系统不作任何控制，使控制系统大为简化。
其缺点是叶片重量大（与变桨距风机叶片比较），桨叶、轮毂、塔架等部件受力较大，机组的整体效率较低。
2.变速双馈风力发电组
采用双馈异步发电机组。
与定速型鼠笼发电机相同的是，发电机定子都直接并网，能将大部分电能输入电网，同时从电网吸收励磁功率；不同的是，随着风电机转速的变化，双馈机转子绕组能将转子所产生的转差功率，通过变频器转化为工频电流，回输到电网，同时这部分工频电流也可以调节功率因数，从而使机组的总的功率因数得到改善。
3.变速恒频风力发电机组
直驱永磁风力发电机取消了沉重的增速齿轮箱，发电机轴直接连接到叶轮轴上，转子的转速随风速而改变，其交流电的频率也随之变化，经过置于地面的大功率电力电子变换器，将频率不定的交流电整流成直流电，再逆变成与电网同频率的交流电输出。
国际先进的无齿轮箱直驱风力发电机，多沿用低速多极永磁发电机，并使用一台全功率变频器将频率变化的风电送入电网。
B.国家宏观政策和基本市场现状
“十五”期间，中国的风电行业得到迅速发展。
2006年，中国风电累计装机容量已经达到260万千瓦，成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。
2007年我国风电产业规模延续暴发式增长态势，截至2007年底全国累计装机约600万千瓦。
2008年8月，中国风电装机总量已经达到1200万千瓦，占中国发电总装机容量的1%，位居世界第五，这也意味着中国已进入可再生能源大国行列。
中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。
2009年该行业的利润总额将保持高速增长，经过2009年的高速增长，预计2010、2011年增速会稍有回落，但增长速度也将达到60%以上。
下面主要阐述一下国家在风电行业各个方面的政策。
一．风电电价
从历史来看，我国风力发电的上网定价机制经历了四个过程：
1、完全竞争上网。
从上世纪90年代到1998年主要采用这种方式，上网电价的水平比较低，一般都低于0.3元/千瓦时；2、审批电价上网。
从1998年到2003年各地风电的上网电价由地方政府确定后上报国家，其中较低的上网电价一般与当地的燃煤机组上网电价相当；3、双轨制上网。
2003年到2005年风电上网电价进入双轨制，出现招标电价和审批电价并存的局面，即国家组织的大型风电场采用招标的方式确定电价，而在省区级项目审批范围内的项目，仍采用的是审批电价的方式；4、招标加核准方式。
2006年《国家再生能源法》颁布规定，风电电价通过招标方式产生，电价标准根据招标电价的结果来确定，这阶段采用的是招标和核准一起的方式。
目前我国的风电的上网电价还是普遍高于火电的上网电价，这在很大程度上限制了风电的发展。
如果国家相关部门能够借助目前提倡发展新能源的契机，在一定范围内给予风电一定的补贴（如将风电的价格控制在0.5元到0.6元之间），加上风电技术的不断改进带来的成本降低，必将使风电得到最大程度的开发利用。
国家电监会2007年公布了《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》，规定可再生能源发电企业不仅不需要参与上网竞价，而且还将在并网时享受优先调度权和电量被全额收购的优惠。
如果得到落实，风电企业将大受其惠。
另外，从政策角度来看，可再生能源发电是完成节能减排指标的重要手段。
二．税收政策
1.符合相关规定的可申请出口退税（财政部关于调整大功率风力发电机组及其关键零部件、原材料进口税收政策的通知2008.4.14实施）。
2.规定风电机整机进口环节增值税税率为8％，部件为3％进口自用设备可以免征关税和进口环节增值税.
3.根据财税[2001]198号文件《国家税务总局关于部分资源综合利用及其他产品增值税政策问题的通知》,自2001年1月1日起,对风力生产的电力实行按增值税应纳税额减半征收的政策。
对外商投资风力发电项目采购规定范围的国产设备退还增值税进项税额；风力发电企业采购国产设备可以按规定抵免企业所得税；
4.原企业所得税法规和新《企业所得税法》都对风力发电产业规定了一些所得税优惠政策。
三．贷款政策
风电生产缺乏优惠信贷政策支持。
风电属国家鼓励发展的新兴产业．但目前仍执行一般竞争性领域固定资产投资贷款利率．贷期相对较短，一般为6～10年．造成风电项目建成后财务费用居高不下。
风电每千瓦的投资为8000元左右，高出火电2～3倍，金融机构要求必须有第三方连带责任担保．使风电企业融资更加困难。
四．补贴政策
近日，财政部公布实施了《风力发电设备产业化专项资金管理暂行办法》，规定对符合支持条件企业的首50台兆瓦级风电机组，按600元/千瓦的标准予以补助,其中整机制造企业和关键零部件制造企业各占50%，并重点向关键零部件中的薄弱环节倾斜，补助资金主要用于新产品研发。
要求“申请补助的风电机组必须通过产品认证”，并且已经量产的首50台风机“销售、安装、调试和并网发电”，即产业化成果必须经过市场的检验。
发改委、电监会发布了关于2006年度可再生能源电价补贴和配额交易方案的通知，这标志着我国可再生能源发电费用分摊制度正式实施。
根据这次发布的通知，2006年度可再生能源电价附加补贴金额合计2-6亿元，包括38个发电项目的支付补贴电量和补贴金额，涉及装机容量141．4万千瓦。
其中，受补贴的风电项目占133万千瓦，占比近95％，获补贴2．27亿元，占87％。
通知））要求电网企业限时结清可再生能源发电项目电费（含接网费用补贴）。
五．目前国内风电行业面临的问题
当前，我国具有自主知识产权的风电机组整机缺口很大，风电机组制造的核心技术国内尚不掌握。
对此，国家发展和改革委与财政部正在研究制定风电机组整机与零部件国产化的支持方案，或将对拥有自主知识产权的风电电机的整机及零部件的制造给予资金支持。
目前，从我国风电设备的发展水平看，虽然已具备600kW和750kW风力发电机组的批量生产能力，但我国大部分风电设备制造企业仍停留在中低端设备的设计与制造水平。
由于核心技术的缺失，我国目前能批量生产的电机设备都是发达国家10年前生产的产品。
在高端风电电机产品的研发方面，我国部分企业虽然已迈入了兆瓦级的设计制造领域，但由于缺乏野外运行的检验（设备的质量要经过大约20年的野外运行考核），样机的推广还存在一定困难。
国内风电设备市场很广阔，但由于国内企业设计能力薄弱，高端设备技术大多掌握在外方手中，致使大部分国内市场被进口设备垄断。
随着我国能源发展战略的实施，国内风电设备的市场逐年扩大。
在国家发展和改革委制定的《风力发电中长期发展规划》中明确指出，到2010年底，全国风电总装机规模达到400万kW；到2015年底，全国风电总装机规模达到1000万kW；到2020年底，全国风电总装机规模达到2000万kW
风电规模化发展给风电设备制造业的发展提供了广阔的市场空间。
如何实现风电设备的国产化已成为我国加快风电产业发展的当务之急。
据悉，政府将对风电设备产业的发展给予相应的政策性支持。
由于风电设备行业自身的特殊性，目前，对其整机或零部件的支持力度孰重孰轻，相关部门仍在研究审议中。
由于风电产业投资存在周期长与风险高等特点，专家认为，国家应在风电设备自主化方面给予大力支持。
例如，国家应从法律法规、检测认证方面来推进风电设备产业的发展。
目前，科技部已将风电设备产业化列入《2007年度科技型中小企业技术创新基金若干重点项目指南》的重点支持项目中。
科技部相关负责人表示，国家将通过贷款贴息等方式支持大、中型风力发电机组产品的产业化。
PartⅣ风力发电行业自动化产品应用介绍
风轮：
风轮被固定在主轴舱上，巨大的风轮有三个用来捕获风能的叶片。
达到一定强度的风能够使风轮转动。
齿轮箱:
风轮的转速最大是每分钟22转。
但是发电机必须达到每分钟1500转。
齿轮箱就是用来把转速从每分钟22转转化为每分钟1500转。
发电机：
发电机转动时产生电，产生的电通过塔身中的电缆或者母线槽传送下来。
偏航马达:
借助电动机转动机舱，以使转子正对着风。
偏航马达有一个凸齿轮能和另一个大的偏航轴承的凸齿轮咬合。
电子控制器会适时操纵马达去转动机舱。
风速计：
风速计用来测量风速，实时把风速信息传给控制器。
机械制动器：
机械制动器在风机维修或者维护时确保风机停止转动。
主轴（低速轴）:
风轮带动主轴，主轴连接着齿轮箱。
因为风轮转动主轴的力很大，所以主轴必须非常粗大结实。
偏航轴承:
这个巨大的凸齿轮安装在塔上。
偏航马达的凸齿轮驱动这个巨大的凸齿轮转动机舱和风轮，使机舱和风轮正对风向。
散热器：
发电机工作时会发热，当温度太高时会烧毁发电机。
所以必须冷却它。
有一些风电机使用水冷的（比如图示的这种），散热器时用来冷却降温用水的。
控制器
风力变浆控制器时一个用来控制风力发电机主要部分的计算机。
它使桨叶正对风向以及确保当风力足够大时才使风力发电机启动。
风向标：
风使风向标转动，它能告诉控制器风的方向。
从而控制器可以使偏航马达转动令风轮正对方向。
副轴（高速轴）：
副轴吧能量从齿轮箱传递到到发电机。
副轴转动很快，最大能到1500转每秒。
电缆：
发电机生产的电力必须输送到电网，电流是通过一些很粗的电缆传送的。
梯子:
所有的风力发电塔都有梯子供上下所用。
梯子能够使人们在上下的过程中可以中途倚靠休息。
控制器：
是一台确保所有部件运行正常的计算机系统。
当出现问题时，它通知风力发电机控制室的电脑来发出状况提示。
灯：
因为风力发电塔没有窗户，所以在里面装一个灯使很有必要的。
法兰：
法兰是一个带有螺栓的环，它使风力发电塔各部分组合牢固。
平台：
在塔里有若干个平台供人员休息。
A.控制器的应用
控制器是风力机组设备中的关键部件之一。
风力机组会在两个环节应用控制器：
整个风力机组的主控系统；以及风力机组的变浆控制系统。
主控系统通常位于塔基，主要负责监视整个风力发电机组各个环节的工作状况，确保各个环节能够正常工作，如果有某个环节出现问题，则马上执行预先设计好的相应动作。
变浆控制系统通常位于机舱，是桨叶部分控制的实现。
它使桨叶正对风向以及确保当风力足够大时才使风力发电机启动。
目前市场上控制器的实现方案主要有以下三种：
A1.专用控制器
专用控制器是针对风力发电机内部的控制算法比较复杂，运算量比较大，而专门设计的专用于风力发电机控制的嵌入式系统。
这是在变浆控制系统使用比较普遍，而且比较成熟的一种方案。
目前以Mita，Bachman的控制系统比较多见。
这种方案的优点是使用比较成熟，而且在800KW到2MW都有市场化的应用。
缺点是：
第一，此种解决方案成本较高，而且技术较为垄断，很多国内风机厂家和研究机构试图自己开发专用控制器，但目前为止还鲜有成功者。
第二，由于是专用系统，因此此种方案的开放性和可扩展性略有局限，如果用户想要在控制网络引入第三方设备，并不是很容易。
A2.基于PC的控制器
基于PC的控制方
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