风电变流技术

变流器是风电机组核心部件

风电变流器是风电机组的核心部件之一．在风力发电系统中占有非常重要的地位。变流技术的应用不仅有利于机组提高效率，同时能对机组的柔性运行和电网的安全稳定运行起到良好作用。

风电变流器可以优化风力发电系统的运行，实现宽风速范围内的变速恒频发电，改善风机效率和传输链的工作状况，减少发电机损耗，提高运行效率，提升风能利用率。风电变流器具有以下一些特点：

图表1：风电变流器的特点

资料来源：前瞻产业研究院整理

风电变流器市场需求旺盛

风能以其清洁无污染、可再生的特性成为传统化石能源有竞争力的替代品，但其不稳定性给风电并网及大规模应用带来巨大困难。风电变流器是风力发电中不可或缺的环节，是通过整流、逆变原理将不稳定的风电变换成为电压、频率、相位符合并网要求的电能的控制装置。因此，要达到并网要求，每台风机必须配备一套变流装置。

2016年，全国（除台湾地区外）新增装机容量2337万千瓦，累计装机容量达到1.69亿千瓦。2016年，我国新增装机的风电机组平均功率1955千瓦，累计装机的风电机组平均功率为1608千瓦。因此，2016年，我国新增风电变流器需求为1.20万套，累计风电变流器需求量达10.49万套。

图表2：2011-2017年中国新增和累计风电装机容量（单位：万千瓦）

资料来源：前瞻产业研究院整理

根据《风电发展“十三五”规划》的发展目标，到2020年底，风电累计并网装机容量确保达到2.1亿千瓦以上，其中海上风电并网装机容量达到500万千瓦以上；风电年发电量确保达到4200亿千瓦时，约占全国总发电量的6%。国内风电行业对于风电变流器的市场需求将不断扩大。

图表3：《风电发展“十三五”规划》发展目标

资料来源：前瞻产业研究院整理

变流器国产化率有待提高

目前，我国风电变流器市场主要由国外品牌占据，自主品牌占有率很低。由于技术复杂，门槛较高，内资企业中仅有一些实力较强和技术积淀深厚的企业在研制风电变流器，且尚未完全实现国产化。真正具有批量生产能力并进入风电场运行的国产自主品牌变流器相对较少。一方面是需求旺盛的风电市场，另一方面是国产品牌微小的市场份额，这就是我国风电变流器市场的主要特点。

在风机整机生产国产化率不断提高的背景下，外资产品市场占有率仍高于本土品牌。国内九洲电气、清能华福、龙源电力、合肥阳光等厂商多年来致力于变流器国产化，并取得了一定的突破，分别有1.5MW直驱、双馈，2MW直驱变流器面市，在变流器国产化道路上迈出了宝贵的一步。

图表4：中国风电变流器产能分析图（单位：台）

资料来源：前瞻产业研究院整理

风电变流器技术尚待发展

现阶段，随着风电技术本身的日益成熟，风电变流器技术也会不断发展和完善，具体而言，风电变流器技术的发展趋势可以归纳为以下几个方面：

图表5：风电变流器技术发展趋势

资料来源：前瞻产业研究院整理

随着中国对新能源运用的重视度日益提高，我国的风电产业也必将迎来一个快速的发展阶段。但与此同时我们也要清醒地认识到，我国的风电技术虽然较过去进步明显，但在变流器等关键技术层面上与欧美等发达国家相比还有不小的差距。鉴于此，有必要不断加强对风电变流器技术的研究和应用工作，从而推动其技术水平不断得到提高，进而为将来更好地促进风电产业发展奠定基础。

以上数据及分析均来自于前瞻产业研究院《2018-2023年中国风电变流器行业产销需求与投资预测分析报告》。