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风机改造催生广阔市场 国内厂商跃跃欲试

阅读:1387 时间:2011-11-30
风电装机容量快速扩张,导致现今事故频频,所以改造变流器迫在眉睫。据中国风能协会的统计,截至2010年,我国风电累计装机容量已达44.73GW,相对于技术可开发量的297GW,开发率已达到15.1%。根据规划,2015年我国风力发电规模将超过90GW,2020年将达到150GW以上。虽然我国风电行业维持了近10年的高速增长,但由于低电压穿越能力不足,大规模风机脱网事故对电网造成了巨大冲击。目前国内运行的大部分风机都没有加装低电压穿越模块,还有部分以前加装的也不能满足电科院的最新要求,不断发生的脱网事故将引发变流器改造需求。

    行业整改催生风电变流器广阔市场。自今年8月份开始,电监会组织开展风电安全检查,其中风电设备情况中最重要的就是检查机组低电压穿越能力检测及改造情况。此后能源部发布“大型风电场并网设计技术规范”等18项重要标准,包括风机的低电压穿越能力。根据我们的测算,变流器改造将带来30亿元的新增市场空间。而且,由于改造的毛利率水平相对变流器整机更高,因此相关厂商的受益程度将会更大。我们预计,未来将会进一步对低电压穿越问题进行集中整治,通过对不具备低电压穿越能力的机组进行整改,从而有效地防止风机挂网事故的再次发生。

    国内厂商蓄势待发

    依靠雄厚的技术积累,市场仍有外资厂商主导。目前国产风电变流器的大部分市场份额仍然由外资厂商占据,内资企业占比仅5%,主要有ABB、西门子、converteam、艾默生等,这已成为制约我国风力发电产业化的一个瓶颈。ABB、西门子此类公司并不是专门的风电制造商,但是他们在电气行业却是名副其实的巨头,在涉足风电产业之前,就已拥有大量的变流器专利,具有雄厚的技术储备。

    国内厂商起步较晚,但已突破在即。国内研究变流器起步较晚,近几年国家出台了很多政策和举措支持民族品牌的发展,2006年开始,国内企业申请的专利逐渐增多。北京科诺伟业能源科技有限公司、合肥阳光电源有限公司、北京清能华福风电技术有限公司、天津瑞能电气、龙源电气、九洲电气、科陆新能和禾望电气等10多家企业已具备兆瓦级风电机组变流器研发、生产和供货能力。

    风电变流器的壁垒主要集中在三方面:系统可靠性要求高,对应于风电运行特点的设计,全套的安全性和稳定性测试技术。由于行业存在较高的进入壁垒,因此无论是变流器厂商希望横向拓宽产品结构,还是风电整机厂商希望纵向产业链扩张,都需要付出较高的成本和较长的时间。这使风电变流器行业在短期内不用面临新进入者带来的竞争加剧。

    系统可靠性要求方面,只有具备抗干扰能力,才能保持系统可控从而达到可靠性要求。应对干扰,不仅需要系统硬件部分抗干扰,软件部分也需要具备抗干扰能力。对于硬件部分的抗干扰要求主要集中在结构设计、电源设计、采样通道、接地设计、去耦、PCB设计等几个方面。对于软件部分的抗干扰要求主要包括陷阱技术、时间冗余技术、容错技术、数字滤波技术等。

    对应于风电运行特点的设计方面,由于风电变流器的重要制造难度之一是根据风电运行的特点设计控制系统。所以制造企业需要对风电特点有较为深刻的理解,具体包括对于风电运行环境的适应性、低电压穿越、高电压穿越等。

看好双馈技术下绑定整机厂商的变流器厂商。双馈整机占存量的77%,其上游的变流器厂商市场空间更大。从存量来看,双馈整机占比77%,而直驱整机仅占23%。因此我们认为,上游变流器中双馈变流器厂商的市场空间更大。由于直驱整机厂商国内主流仅金风科技和湘电股份,其可选性也较小。双馈整机厂商则有六十余个,其对下游厂商的选择性也更宽泛。

    目前来看,国内在技术上已实现突破并且有能力为大型整机厂商集中供货的公司可分为三类:整机厂商的子公司,如金风科技、湘电股份均在旗下设有变流器子公司;电力电子企业通过技术突破后实现为大型整机厂商供货,如科陆新能、荣信股份、九洲电气;早期专注于可再生能源发电产品开发的厂商,如清能华福、合肥阳光、禾望电气等。

    我们认为,风电厂家只有和整机厂家紧密合作,实现长期供货,这样才有较大的成长空间,在进口替代的进程中也将走的更快,如科陆新能、禾望电气等。

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