2020年12月18日下午，由上海鋼聯(lián)電子商務股份有限公司、冶金工業(yè)經濟發(fā)展研究中心主辦，方大集團九江萍鋼鋼鐵有限公司、上海瑞光貿易有限公司協(xié)辦的“2021（第三屆）上海大宗商品周之我的鋼鐵中厚板-熱軋板帶年會”于上海寶山德爾塔酒店舉行。

上海電氣風電公司陳靜博士發(fā)表了題為《2020年國內風電行業(yè)現(xiàn)狀以及2021年發(fā)展趨勢》主題演講。

上海電氣風電公司陳靜博士

一、陸上/海上風電機組發(fā)展趨勢

大型化，高可靠性，智能化，低成本，由近海走向遠海，由淺海走向深海；

二、陸上/海上風電機組可靠性增長關鍵技術

1、葉片氣彈穩(wěn)定性分析與顫振抑制技術

2、漂浮式風電機組（FOWT）控制技術

3、機組運維智能機器人技術

三、高可靠性陸上/海上風電機組傳動鏈設計研究

1、基于遺傳算法的海上風電機組齒輪箱結構優(yōu)化方法

2、齒面分度圓誤差模型的基本特征及作用規(guī)律

3、基于紋波轉矩的傳動鏈振動控制技術

四、未來大型陸上/海上風電機組關鍵技術展望

1、風電機組主軸承技術

2、儲能技術

3、大規(guī)模海上風電柔性直流輸電技術

4、超大型海上風電機組整機-塔架-基礎高效高可靠一體化設計技術

5、超導技術

6、超大型海上風電機組智能運行控制和運維技術

7、超大型海上風電安裝船設計、制造技術

五、陸上/海上風電機組鋼材使用量預測

風電機組主要由葉片、齒輪箱、發(fā)電機、電控系統(tǒng)、塔架等組成。涉及關鍵原材料有鋼、鋁、銅、混凝土、玻璃纖維、碳纖維、環(huán)氧樹脂、永磁材料等，其中鋼材用量約占機組總重量的90%，鋼材的供給需求及價格波動將直接影響風電成本。在風電設備的總耗鋼量中，中厚板產品占比近七成。

海上風電用鋼不僅有普通鋼材，還包括棒線材、中厚板、耐候鋼、軸承鋼、齒輪鋼等高性能耐腐蝕的特種鋼材。

1、主軸

伴隨著風電機組大型化，風電機組主軸的重量及鍛造難度顯著增大。主軸的主要原材料為鋼錠，一般經過鍛壓、熱處理、粗加工、精加工和涂裝等五道工序制作而成。風電主軸鍛件常用的材質是34CrNiMo6，1.5MW風電主軸鍛件毛坯通常重10噸，3MW風電主軸鍛件毛坯通常重25噸。

2、軸承

一臺風電機組需要配備四套軸承：發(fā)電機軸承、主軸軸承、變槳軸承和偏航軸承。其中，主軸軸承是最為關鍵但國產化率最低的部分。軸承界的龐然大物，外徑可達4米，重達14噸，主要用作額定功率為8MW的海上風力發(fā)電機組的主軸軸承。

3、塔架

塔筒一般用鋼板卷制焊接而成。塔筒主要材質為:Q345E、Q345D、Q345C的厚板材，法蘭材質為Q345D或Q345E，為環(huán)形鍛件。3MW風電機組一般采用80m的塔筒，四段式，平均每段重40噸，再加上基礎段和其他附件重量15噸，總計175噸。在中國船舶集團10MW漂浮式風電機組預研設計中，設計的塔筒高度115m，重達628噸。

4、基礎

基礎是風電材料需求中占比最大的，在海上風電場的總投資中，基礎成本占 20%-30%，遠高于陸上風電基礎的比重。漂浮式風電機組的平臺基礎制造以鋼質材料為主。但近些年，已有部分設計提出以預應力混凝土作為浮式基礎平臺的主材料。浮式平臺基礎重量大多在2000t以上，混凝土材料可達10000t以上。

5、風電新增裝機趨勢

預計陸上風電新增裝機占新增總裝機的80%，海上風電新增裝機占20%，其中漂浮式占海上風電新增裝機的30%。

6、陸上/海上風電用鋼總量預測

漂浮式風電機組基礎平臺每MW用鋼量在450-800噸，取值600，則到2030年、2060年，基礎平臺總用鋼量分別為2160、10080萬噸。

在未來30年，在大型化以及輕量化趨勢之下，陸上/海上風電項目每MW材料需求將會有所下降。

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