變流器是風電機組核心部件

風電變流器是風電機組的核心部件之一．在風力發(fā)電系統(tǒng)中占有非常重要的地位。變流技術的應用不僅有利于機組提高效率，同時能對機組的柔性運行和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行起到良好作用。

風電變流器可以優(yōu)化風力發(fā)電系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)寬風速范圍內的變速恒頻發(fā)電，改善風機效率和傳輸鏈的工作狀況，減少發(fā)電機損耗，提高運行效率，提升風能利用率。風電變流器具有以下一些特點：

表1：風電變流器的特點

風電變流器市場需求旺盛

風能以其清潔無污染、可再生的特性成為傳統(tǒng)化石能源有競爭力的替代品，但其不穩(wěn)定性給風電并網(wǎng)及大規(guī)模應用帶來巨大困難。風電變流器是風力發(fā)電中不可或缺的環(huán)節(jié)，是通過整流、逆變原理將不穩(wěn)定的風電變換成為電壓、頻率、相位符合并網(wǎng)要求的電能的控制裝置。因此，要達到并網(wǎng)要求，每臺風機必須配備一套變流裝置。

2016年，全國（除臺灣地區(qū)外）新增裝機容量2337萬千瓦，累計裝機容量達到1.69億千瓦。2016年，我國新增裝機的風電機組平均功率1955千瓦，累計裝機的風電機組平均功率為1608千瓦。因此，2016年，我國新增風電變流器需求為1.20萬套，累計風電變流器需求量達10.49萬套。

圖表2：2011-2017年中國新增和累計風電裝機容量（單位：萬千瓦）

根據(jù)《風電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的發(fā)展目標，到2020年底，風電累計并網(wǎng)裝機容量確保達到2.1億千瓦以上，其中海上風電并網(wǎng)裝機容量達到500萬千瓦以上；風電年發(fā)電量確保達到4200億千瓦時，約占全國總發(fā)電量的6%。國內風電行業(yè)對于風電變流器的市場需求將不斷擴大。

圖表3：《風電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》發(fā)展目標

變流器國產化率有待提高

目前，我國風電變流器市場主要由國外品牌占據(jù)，自主品牌占有率很低。由于技術復雜，門檻較高，內資企業(yè)中僅有一些實力較強和技術積淀深厚的企業(yè)在研制風電變流器，且尚未完全實現(xiàn)國產化。真正具有批量生產能力并進入風電場運行的國產自主品牌變流器相對較少。一方面是需求旺盛的風電市場，另一方面是國產品牌微小的市場份額，這就是我國風電變流器市場的主要特點。

在風機整機生產國產化率不斷提高的背景下，外資產品市場占有率仍高于本土品牌。國內九洲電氣、清能華福、龍源電力、合肥陽光等廠商多年來致力于變流器國產化，并取得了一定的突破，分別有1.5MW直驅、雙饋，2MW直驅變流器面市，在變流器國產化道路上邁出了寶貴的一步。

圖表4：中國風電變流器產能分析圖（單位：臺）

風電變流器技術尚待發(fā)展

現(xiàn)階段，隨著風電技術本身的日益成熟，風電變流器技術也會不斷發(fā)展和完善，具體而言，風電變流器技術的發(fā)展趨勢可以歸納為以下幾個方面：

圖表5：風電變流器技術發(fā)展趨勢

隨著中國對新能源運用的重視度日益提高，我國的風電產業(yè)也必將迎來一個快速的發(fā)展階段。但與此同時我們也要清醒地認識到，我國的風電技術雖然較過去進步明顯，但在變流器等關鍵技術層面上與歐美等發(fā)達國家相比還有不小的差距。鑒于此，有必要不斷加強對風電變流器技術的研究和應用工作，從而推動其技術水平不斷得到提高，進而為將來更好地促進風電產業(yè)發(fā)展奠定基礎。