Leadleo.com 客服电话：400-072-5588 风电变桨系统 头豹词条报告系列 于洪海 · 头豹分析师 行业： 未经平台授权，禁止转载 版权有问题？点此投诉 电力、热力、燃气及水生产和供应业/电力、热力生产和供应业/电力生产/风力发电 行业定义 行业分类 风力发电机组中保证于各种 风速下高效运行的电子系… AI访谈 AI访谈 产业链分析 中游分析 AI访谈 摘要 风电变桨系统主要具有规模 稳步增长、陆上扎实推进… AI访谈 行业规模 下游分析 风电变桨系统行业规模 评级报告 1篇   上游分析 目前，在全球商业运行的兆 瓦级主流风力发电动机组… 行业特征 AI访谈 SIZE数据 发展历程 风电变桨系统行业 目前已达到 4个阶段 AI访谈 政策梳理 风电变桨系统行业 相关政策 8篇 AI访谈 能源   2023-10-27   于 竞争格局 风电变桨系统行业市场集中 度高，TOP3企业市场占比… AI访谈 数据图表 为应对不断加剧的化石能源消耗带来的温室效应、环境污染等一系列问题，党的二十大报告提出，要积极稳妥推 进碳达峰碳中和，加快规划建设新型能源体系，为我国能源发展指明了前进方向，提供了基本遵循，风电迎来了 历史性的机遇期，发展前景广阔。风电变桨系统行业规模呈现快速增长态势，2017年至2022年，新型电力系统行 业市场规模由21.49亿元增长至34.71亿元，年复合增长率为11.91%。未来五年，在国家政策及未来能源形势的推 动下，未来中国风电变桨系统市场规模增速将保持在0.05%左右，在2027年规模将达到52.91亿元。（该词条由 北京理工大学会计学专业于洪海于2023年10月编写完成） 风电变桨系统行业定义[1] 风力发电机组中保证于各种风速下高效运行的电子系统。该系统能透过控制叶片角度实时监控风速变化时风 力发电机组转速，以优化运行及吸收风能。变桨系统是风力发电机组的重要组成部分，主要功能是通过对叶片桨 距角的控制。变桨系统还是风力发电机组的主刹车系统，SSB提供的电动变桨系统可以使每个桨叶独立调整角 度。通常一个完整的交流或直流变桨系统主要包括3个电动机（包括刹车，编码器，温度传感器，冷却风扇 等），3个带驱动器的轴控制柜以及3个备电源柜，以及相关的电缆和插头。所有这些部件都装在轮毂内。 [1] 1：https://www.ssbwi… 2：招股说明书，埃斯倍风… 风电变桨系统行业分类[2] 目前，在全球商业运行的兆瓦级主流风力发电动机组中，根据变桨执行机构的不同变桨系统分为电动变桨距 系统和液压变桨距系统。从实现的功能上讲，两种变桨系统并没有明显的优劣之分。从性能上讲，两种变桨系统 由于执行机构的不同各有特点。采用电动变桨系统，不存在液压油泄漏的风险，因此系统不会有液压系统固有的 环境污染问题，同时其能源损耗较少。同时电动变桨系统也比液压变桨系统更加节能，因为液压变桨系统需要液 压油泵时刻运转，以使系统保持高油温和足够压力随时准备变桨。此外，电动变桨系统相对于液压变桨系统来说 传动结构简单，变桨同步性、准确性更高，耐严寒能力较强，易于维护。液压变桨系统则具有响应速度快、扭矩 大、便于集中布置和集成化、占用空间较小等优点。液压变桨系统中无需变速机构而且元器件寿命也较电动变桨 系统的长，在失电时系统由于采用蓄压器为备用动力来源而无需设计备用电源。 变桨系统分类 电动变桨是由伺服电动机作为动力来源，通过减速机、 输出轴齿轮与桨叶根部回转支承的内侧齿轮的共同啮合 电动变桨系统 旋转，带动桨叶旋转，从而实现变桨控制调节。由变桨 控制器、伺服电机和备用电源系统组成，能实现3个桨 叶独立变桨距，给风力发电机组提供功率输出和足够的 刹车制动能力，从而避免过载对风机的破坏。 风电变桨系 液压变桨系统是由液压泵为工作动力来源，液压油作为 统分类 传递介质，电磁阀作为控制单元，通过活塞杆的径向运 动实现桨叶角度变化。液压变桨系统有两种结构方案， 一种是通过安装在轮毂内的3套液压执行机构独立控制 液压变桨系统 3个叶片；另一种是采用液压缸为原动机放置在机舱 内，通过一套曲柄连杆装置同步驱动3个桨叶旋转，但 由曲柄连杆同步驱动3个叶片的方案由于变桨力有限， 且无法进行单独叶片的控制，已无法满足兆瓦级风力发 电动机组的需求，所以现在采用液压变桨系统的风力发 电动机组多采用独立变桨机构。 [2] 1：沈阳鼓风机集团风电有… 风电变桨系统行业特征[3] 风电变桨系统主要具有规模稳步增长、陆上扎实推进，海上有序过渡、规模创新高、研发制造能力突破、技 术进入门槛高等行业特征。 1 规模稳步增长 中国风电累计建设规模保持稳步增长，风电利用持续较高水平 根据国家能源局统计数据，2022年风电新增并网装机约3,763万千瓦，较2021年同比下降21.2%。2022年 全国累计风电装机容量约3.7亿千瓦，同比增长11.2%。其中陆上风电累计装机3.35亿千瓦，海上风电累计 装机3,046万千瓦。2022年，全国风电发电量为7,624亿千瓦时，同比增长16.3%；全国并网风电设备平均 利用小时数为2,221小时，同比减少9小时。全国风电平均利用率96.8%，与去年基本持平。 2 陆上扎实推进，海上有序过渡 陆上风光大基地建设扎实推进，海上风电向平价化有序过渡 作为能源转型的重要支撑之一，中国风光大基地建设进一步提速。今年以来，中国以沙漠、戈壁、荒漠地 区为重点，加快推进建设进度，第一批9,705万千瓦基地项目已全面开工、部分已建成投产，第二批基地部 分项目陆续开工，第三批基地已形成项目清单。2022年，各沿海省市相继出台“十四五”时期海上风电发 展规划，广东、山东、浙江、上海等地亦推出海上风电补贴政策，为海上风电向平价化时代有序平稳过渡 提供了支撑。 3 研发制造能力突破 在零部件方面，中国自主品牌风电变桨系统零部件生产厂商的制造技术亦逐步成熟，研发能力不断实现突 破 “十一五”时期，中国风电装备制造产业实现了单机容量向兆瓦级的跨越发展，研发设计和制造水平与世 界先进水平的差距迅速缩小，风电设备关键零部件的技术能力迅速提高。中国企业通过这几年的努力，已 经在控制系统主要部件的开发上取得了积极进展，已基本形成了自主的技术开发能力，实现了变桨核心部 件自主化。国产风电变桨系统具有更强过载能力，更高电网和更强环境适应性，相比同类进口产品，可为 客户降低成本。 4 技术进入门槛高 风电变桨系统算法复杂、产业链长，属于复杂的重工业行业 风机控制系统是与风机特性高度结合的系统，包括主控、变桨和变频器在内的控制软件不仅算法复杂，而 且其各项参数的设定与风机本身联系紧密，风机控制系统的任务不仅仅是实现对风机的高度自动化监控以 及向电网供电，而且还必须通过合适的控制实现风能捕获的最大化和载荷的最小化，一般的自动化企业即 使能研制出样机，也很难得到验证，推广就更加困难。而中小规模的风机制造商又无力进行这样的开发。 [3] 1：金风科技、全球风能理… 风电变桨系统发展历程[4] 作为大型风电机组控制系统的核心部分之一，风电变桨系统的发展历程与风电行业发展历程紧密相连。新中 国的风力发电始于20世纪50年代后期，初期主要是为了解决海岛和偏远农村牧区的用电问题，重点在于离网小 型风电机组的建设。70年代末，中国开始进行并网风电的示范研究，并引进国外风机建设示范风电场，1986 年，中国第一座风电场-马兰风力发电场在山东荣成并网发电，成为了中国风电史上的里程碑，2015年马兰风力 发电场机组全部退役，运行时间29年。在马兰风电场后，中国风电才真正进入其发展阶段，中国风电行业发展经 历了早期示范、产业化探索、产业化发展以及大规模发展的四个阶段。风电变桨系统是风力发电机的大脑和心 脏，风电进入全面平价时代，降低度电成本成为风电行业可持续发展的必由之路。风电变桨系统等关键电控系统 器件核心技术上的创新和突破，将成为下一个风电时代抢占的制高点。[5] 萌芽期 1986~1993 利用国外赠款及贷款，建设小型示范风电场，政府的扶持主要在资金方面，如投资风电场项目及支持 风电机组研制。中国主要利用丹麦、德国、西班牙政府贷款，进行一些小项目的示范。欧洲风电大国 利用本国贷款和赠款的条件，将他们的风机在中国市场进行试验运行。 积累了大量的经验。同时国家“七•五”“八•五”设立的国产风机攻关项目，取得了初步成果。 启动期 1994~2003 首次探索建立了强制性收购、还本付息电价和成本分摊制度，由于投资者利益得到保障，贷款建设风 电场开始发展。科技部通过科技攻关和国家863高科技项目促进风电技术的发展，原经贸委、计委分 别通过双加工程、国债项目、乘风计划等项目促进风电的持续发展。 在第一阶段取得的成果基础上，中国各级政府相继出台了各种优惠的鼓励政策。但随着1998年电力 体制向竞争性市场改革，政策不明确，发展又趋缓慢。 高速发展期 2004~2007 通过实施风电特许权招标项目确定风电场投资商、开发商和上网电价，通过施行《可再生能源法》及 其细则，建立了稳定的费用分摊制度。国家发展和改革委员会通过风电特许权经营，下放5万千瓦以 下风电项目审批权，要求中国风电项目国产化比例不小于70％等优惠政策，扶持和鼓励中国风电制造 业的发展。中国2006年新增装机134.7万千瓦，比以前翻了一番还多，比2005年增加70%。 迅速提高了风电开发规模和本土设备制造能力。中国风电市场的发展进入到一个高速发展的阶段。自 从2006年1月1日开始实施新能源法后，2006年中国市场稳步发展，这个发展势头巩固并加速发展。 高速发展期 2008~2023 在特许权招标的基础上，颁布了陆地风电上网标杆电价政策；在风能资源初步详查基础上，提出建设 八个千万千瓦风电基地，启动建设海上风电示范项目。根据规模化发展需要，修订了《可再生能源 法》，要求制定实施可再生能源发电全额保障性收购制度，以应对大规模风电上网和市场消纳的挑 战。 无数企业参与进新能源的进程中，特别是在国家双碳目标的助力之下，取得了亮眼的成绩。逐渐解决 了长期被国外企业所把控的风电卡脖子技术，实现了国产精品驱动器替代。 [4] 1：http://www.china… 2：每日风电 [5] 1：http://www.china… 2：每日风电 风电变桨系统产业链分析[6] 风电变桨系统行业产业链的上游环节是零部件供应商，主要包括叶片、塔筒/桩基、铸锻件、轴承、海缆、 锚链、轴承等零部件。代表性的参与方有中材科技、新强联、金雷股份、亚星锚链等。产业链中游是风机整机厂 商，代表性的参与方有明阳智能，金风科技、盘古