大风车,吹啊吹。

近距离观看大风车,其实是蛮震撼的,一个庞然大物矗立在自己面前。

东南沿海、大城市的朋友可能没这个机会看到。

没关系,看我的文章也一样,不要拘泥于它的外形,我们要了解的是它的内涵。

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首先,为什么会有风?

这是初中的科学知识吧,因为空气流动

风是由空气流动引起的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的。

由于地球表面各个部分的性质不同,受热不均,导致了各地空气的温度有高有低。

因为热胀冷缩的原理,气温高则气压低,气温低则气压高。

当存在气压差之后,空气就会从气压高的地方流向气压低的地方。

这就形成了风。

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为什么海边风大?

因为陆地和海洋的热容量不同

陆地上的温度变化较快,导致陆地附近的空气较热上升,造成了海面上与陆地上的气压差。

为什么西北地区风大?

这个我查了一下,一是西伯利亚与西北地区气压梯度有大小,二是西北地区植被少温差大,三是地势较平坦摩擦力小.,四是有些地形的狭管效应,多重原因影响的。

中国的风之都是位于新疆的阿拉山口,有去过的朋友可以留言区分享一下。

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所以,我国的风电又分为陆上风电和海上风电

风电的地域限制就是需要风大,原理上也很简单,风能带动机械能转换成电能。

优点是清洁能源、环保、可再生,永不枯竭,还有就是工程上的基建周期短一点,装机规模灵活。

缺点之前提过是不平稳,目前并网还需要推进。还有就是噪声、占用大片土地、影响鸟类,成本依旧很高一些。

成本高一点其实也是相对的,火电还需要煤呢,风电的风不要钱。

不多扯,还是说回我们关心的产业链吧。

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在大局观文章中,讲清洁能源的时候讲了一下。

传统意义上风电产业链是按上游零部件生产商、中游风机整机厂商,以及下游的风场运营商来进行划分。

先说上游零部件。

风机一般是由叶片(在转的那个)、塔筒(支撑起来的大柱子)和风电主机(连接机舱)三部分组成。

找了张示意图,各部分颜色做区分了。

分散式风电(风电系统介绍)(1)

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叶片在风机零部件成本中占比最高,占总成本比重超过20%

叶片的设计、材料和工艺决定风力发电装置的性能和功率,所以它是风电降本增效的关键突破点。

叶片主要由基体材料、增强材料、夹心材料、结构胶以及表面涂料等构成。

基体材料包括环氧树脂等,增强材料有玻璃纤维等,夹心材料有PVC泡沫、巴沙木等。

注意,是巴沙木,不要看成巴旦木了。

巴沙木是世界上最轻的木材,高度轻量化的特点使其成为制造风机叶片的优质原料,

PVC泡沫是进口自意大利,这两个材料都依赖进口为主,能否实现国产替代需要专业人事来解答。

做叶片的公司有中材科技和时代新材

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再说说塔筒,也可以叫塔、塔架、风塔。

它是支撑发电机组的塔杆,一个功能是吸收叶片旋转引发的机组晃动

这里又不得不提一下法兰。

整个塔筒像一根两头挑着重物的扁担,中间是靠法兰连接,所以对法兰的要求还是很高的。

做塔筒的公司有天顺风能、大金重工、天能重工、泰胜风能

另外恒润股份是海上风电塔筒法兰的重要供应商。

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再说说第三部分风电主机。它由主控系统、发电机、风电铸件三部分组成。

其中风电铸件中又包括齿轮箱、轮毂、轴承、主轴、机舱

大型重工装备铸件行业,一般是重污染行业,整体开模开条流水线资金巨大,所以龙头企业还是优势明显。

风电铸件的相关公司是日月股份,不过它是一家涵盖风电、塑料机械、船舶、加工中心和矿山机械等多个成套装备制造行业的铸件公司。

特别说下主轴,主轴是连接风机风翅与风机底座的重要部件。

目前趋势是风电主机功率大型化,这也带动了风电主轴大型化。

做主轴的相关公司是金雷股份。铸件这边还有新强联也是值得关注的。

再说主控系统,风电变流器算在里面。

风电变流器是风力发电中不可或缺的环节,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

做光伏逆变器、储能变流器的很多公司也都做风电变流器,比如阳光电源因为原理是真的差不多。

风电业务占比比较大的应该是禾望电气,未准确考证。

剩下一个发电机,在整机里一起说。

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还有一个额外的部分是电缆。

海底电缆作为海上风电场电能输送通道,可以有效传输海上风电机组发出的电能。

海底会受到潮汐、地震等自然条件的作用,还有海底物质的摩擦、有害气体侵蚀等影响。所以海缆比陆缆需要更高的技术门槛,业务壁垒高

做海缆的相关公司是东方电缆

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好了,说完零部件了,到中游整机

整机,是不是觉得把上游的零部件买回来组装一下就可以了?

话是这么说,但是也不只这点活。

整机制造商一般是进行机头的装配,塔架的设计,风电整机的组装等,最核心的主要是整体设计部件选型

特别是发电机,这里有双馈异步、永磁直驱和永磁半直驱这三种技术路线。

这个事情要讲清楚,就要从电磁感应说起了。

发电机发电要通过电磁感应,电磁感应里的磁有两种类型,一是励磁,二是用永磁体。

直驱就是用的永磁体,它的发电机里磁极对数很大,这样它的额定转速就变的很小,所以不需要经过变速,直接由风轮通过主轴带动发电机的转子转动,来发出电能。这就是直驱。

双馈是通过变流器给转子励磁来产生磁场的,它的磁极对数少、转速高,所以需要经过齿轮箱变速,达到一定转速才能发电。它的转子和定子在达到超同步之后都能产生电能,所以叫双馈。

双馈异步技术成熟度较高,但齿轮箱可靠性较低

永磁直驱技术就是没有了齿轮箱,但是成本更高。

永磁半直驱技术是吸收了直驱和双馈的优点,从结构上看同样含有齿轮箱。

相关的企业有走半直驱路线的明阳智能和走直驱路线的金风科技

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风电下游企业是风电发电企业,主要以大型国有发电集团为代表,对风电场进行投资运营。

相关企业有三峡能源、节能风电、福能股份、浙江新能、内蒙华电。

从全国新能源消纳监测预警中心的数据来看,三季度风电新增装机433万千瓦,同比下降38.1%;光伏新增装机1144万千瓦,同比增长58.9%。

风电数据不是很理想。

还有一组数据,今年1-6月我国风电新增并网装机1084万千瓦,其中,陆上风电新增装机869.4万千瓦,同比去年增长65%。海上风电新增装机214.6万千瓦,同比增长102%。

也就是目前,我国海上风电装机容量超已经是全球第一了。

还有一个数据,据统计,陆上风电的 LCOE(平准化度电成本) 最低,达到 0.25 元/KWh,就是说目前陆上风电的发电成本是最低的。

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好了,风电的分享就到这。

光伏、风电的装机需求接下来还是很大的,但是要并网,要平价上网,才有意义,不然就是弃风弃光弃电。

并网靠啥,前几天说了,储能和智能化电网

但是,装机需求还在,风电的上中游都还有很大的增长空间,预期拔高,也怪不得好多风电的票一直新高了。

但是这一阵涨的太高了,开始关注,然后等合适的点位吧。

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