我国风电技术的特点及发展趋势
思瀚产业研究院    2024-06-11

基于国家政策支持和技术进步，我国风电产业近年来高速发展。根据中国可再生能源学会风能专业委员会的数据，截至 2023 年我国累计装机超过 19.5万台，容量超 4.7 亿千瓦，同比增长 19.98%。风电发电量在全国总发电量的比重达 9.1%，已成为我国能源结构最重要的组成部分之一。

同时，迥异于欧洲的电网结构和地理气象条件，促进了我国风电所独具的技术进步，如针对低风速、高原环境、复杂山地地形、复杂海床条件等应用场景的适应性设计技术已处全球领先地位。并且，随着我国风电产业的快速发展，部分行业领先企业的产品技术水平已达国际先进水平，成为市场的主导者。

根据我国风电市场的现状，我国风电技术的特点及发展趋势如下：

A、风电机组大型化

风电机组的成本约占风电开发总成本的 50%左右，风电机组的大型化是全行业公认的度电成本下降的核心路径。虽然机组大型化提高了风电机组的设计和制造难度，对桨叶、塔筒、齿轮箱及其他零部件的技术和工艺要求均大幅提升，但机组大型化可大幅节约征地、吊装、电缆和日常运维成本，相同容量大机型项目的整体造价和度电成本将有所减少。

平价上网和电力市场化交易的推进，对机组的风资源利用率提出了更高的要求。目前，风电机组大型化已成为风电技术的重要发展方向，并随着海上风电开发得以加强，相关技术发展成为未来风电技术的重要趋势。根据中国可再生能源学会风能专业委员会编制的

《2023 年中国风电吊装容量统计简报》，2023 年中国新增风电机组平均单机容量为 5,595kW，同比增长 24.6%，其中陆上风电机组平均单机容量为5,372kW，同比增长 25.1%；海上风电平均单机容量 9,603kW，同比增长29.4%。

得益于风电行业技术的进步、配套零部件生产工艺的成熟以及多年来持续积累的风电设备运行数据，近年来风电机组大型化进程加快，陆上风电机组功率已逐步由 3MW、4MW 时代迈入 6.X~10.XMW 时代。海上风电领域大兆瓦机型发展更加迅速。更多行业研究分析请参考思瀚产业研究院官网，同时思瀚产业研究院亦提供行研报告、可研报告、产业规划、园区规划、商业计划、专项调研、建筑设计、境外投资报告等相关咨询服务方案。

B、产品定制化

我国风电装机容量已位居世界第一，但受风能资源、电价政策、电网建设和电力消纳输出等因素的影响，我国陆上风电新增装机的集中度呈现地域性差异。“十三五”期间由于电源与电网规划不同步、能源发展缺乏统一规划、电力管理存在突出矛盾等问题，“三北”地区曾长期受到“弃风限电”的困扰，使得“三北”地区的风电投资受到了极大的限制，一度主要市场转向中东部和南方地区。

但随着可再生能源消纳政策及特高压输电线路建设的推动，以及分散式风电的发展，结合风能资源以及用电负荷的分布，未来几年内我国陆上风电新增装机将以三北集中式风电基地和中东南部分散式风电项目两种形式为主，其他地区小规模集中式风电项目为辅的格局。

由于我国地域辽阔，不同区域之间风资源环境、建设条件、上网电价等因素差异较大，根据不同项目的特点，为实现风电项目投资收益最大化，对风电机组产品、塔架、工程建设方案、并网消纳方案和机组运行维护方案等均提出了更高的定制化设计需求。同时，风电平价上网政策的全面实施以及电力市场化交易的推进，对精确的风能资源分析技术也提出了更高要求。整个风电行业的技术发展将趋向高度精细化、定制化。

C、电网友好性

随着国家“碳中和、碳达峰”目标的提出，我国将持续增加风电在能源消费中的比重，逐步实现风电从补充能源向主力能源的转变，构建以新能源为主体的新型电力系统。伴随着风电装机规模越来越大，要求风电从“被动适应”的角色转换到“主动支撑”电网调节的角色。电网对风电设备的并网控制技术要求也会越来越高，从低电压穿越到零电压穿越、高电压穿越，风电机组还需要具备一次调频、惯量响应等能力，强调风电在电网控制中的主动参与、灵活互动和高度协同，电网友好型的风电机组成为电网需求的必然。

D、智能化

随着风电项目设计方案的定制化程度越来越高，风电项目建设、运营及管理也在不断地趋向复杂化和精细化。传统的单纯依靠人工管理的模式无论是成本、效率、质量都不足以支撑风电行业持续、健康发展。

因此，融入大数据、云计算、人工智能、无线通讯等新一代信息技术在风电行业的应用将越来越凸显其重要性，也将持续作为风电行业的重要发展方向之一。

智能化技术与风电技术的结合，使风电机组在运行控制方面更加智能化、精细化，使风电场维护管理更加智慧化，有利于提升风电设备的电网友好性能，实现风电调度高度智能化，也更有利于风电的大规模并网以及和其他能源的互补应用。

风电场的设计、建设和运营也将更多依赖于信息技术，结合大数据、云计算实现风资源精确评估、风场优化设计、机组运行优化和风场智慧运维服务，助力风电产业的转型升级。

E、海上风电技术要求进一步提高

在陆上风电技术成熟后，海上风电逐渐成为未来风电行业发展的一个重要增长点。“十三五”以来，国家陆续出台了多项政策支持海上风电的发展；进入“十四五”初期，海上风电也呈现出新的发展趋势。

从风电场布局来看，近海海上风电总体开发潜力有限，“十四五”中后期近海资源初步紧张，同时借鉴欧洲海上风电经验趋势，中国海上风电建设海域由近及远发展是必然趋势。

从项目建设规模来看，在中央补贴退坡背景下，通过优化项目布局，提升规模化等手段降低海上风电建设成本，同时促进海域资源的高效利用，是中国海上风电发展的重要趋势。

从产业形式来看，海上风电逐渐由单一品种向多品种融合发展，海上风电与海洋牧场、海上油气、海水淡化、氢能/储能多种能源综合开发利用融合发展，有助于提升海域利用效率和项目整体效应。

从政策支持层面来看，随着国内海上风电补贴的退出，项目开发建设的边界条件发生重大变化，企业将更多根据行业技术水平与自身情况自主决策，充分发挥市场配置资源的决定性作用。

从产品技术特点来看，更大的风电机组桨叶和更复杂的浮式平台使海上风电场的建设向远海处延伸，远海地区风力更大且发电量更高，海上风电装机容量在未来有望继续保持增长。

同时，由于海上运行环境恶劣，维修和维护远比陆上风电机组困难，设备可靠性和可维护性要求高，对风电设备的技术成熟度提出了更高的要求。