80年代風(fēng)電產(chǎn)業(yè)政府間合作的歷史回顧

施鵬飛 李帥

施鵬飛系中國可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)原副理事長，長期從事風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的工作。1965年畢業(yè)于北京機(jī)械學(xué)院機(jī)械系，1981年至1983年作為訪問學(xué)者出國留學(xué)，在荷蘭能源研究中心參加了300千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組性能測試和10千瓦風(fēng)力機(jī)組概念設(shè)計(jì)。1984年至1995年，借調(diào)中國風(fēng)能技術(shù)開發(fā)中心任對(duì)外聯(lián)絡(luò)部主任，負(fù)責(zé)執(zhí)行國家科委的政府間風(fēng)能合作項(xiàng)目，其間還承擔(dān)了聯(lián)合國亞太經(jīng)社理事會(huì)地區(qū)風(fēng)能工作組秘書處的工作。他親身經(jīng)歷了中國風(fēng)能起步階段的許多政府間合作項(xiàng)目。

在上世紀(jì)八十年代，風(fēng)電是世界能源界的一個(gè)新技術(shù)，而中國并沒有掌握這個(gè)技術(shù)。

當(dāng)時(shí)，中國做大風(fēng)電并網(wǎng)的技術(shù)沒有成功，完全沒有產(chǎn)業(yè)化。并網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組在當(dāng)時(shí)是沒有產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)，只有一些處于科研實(shí)驗(yàn)階段的項(xiàng)目。

但在國外，丹麥等歐洲國家風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)有一定的規(guī)模，而且是比較成熟的商業(yè)化的機(jī)組，他們也愿意把和中國的合作作為一個(gè)科技合作的項(xiàng)目。

于是，因?yàn)榧夹g(shù)和資金等方面的原因，政府間的合作項(xiàng)目便應(yīng)運(yùn)而生，也成為了我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步的關(guān)鍵。

艱難起步

在政府間合作項(xiàng)目方面，從80年代開始由國家科委執(zhí)行的主要有三個(gè)：福建平潭島合作項(xiàng)目、山東煙臺(tái)崆峒島合作項(xiàng)目和浙江大陳島合作項(xiàng)目。

平潭島的風(fēng)電合作項(xiàng)目從1986年7月開始，10月投入運(yùn)行。項(xiàng)目包括Windmaster公司4臺(tái)200KW的定槳距失速調(diào)節(jié)型風(fēng)電機(jī)組，是由比利時(shí)政府贈(zèng)送的。200KW的機(jī)組在當(dāng)時(shí)是最大的，項(xiàng)目由福建省科委執(zhí)行，選址就在平潭島。

為什么選在平潭島？因?yàn)槠教秿u在當(dāng)時(shí)已經(jīng)有一個(gè)風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)站，曾有過一個(gè)咱們自己研制的55KW的實(shí)驗(yàn)機(jī)組，它用的是直升機(jī)退役的葉片，運(yùn)行時(shí)損壞。再加上平潭島的風(fēng)也比較好，所以就選在了那里。

平潭島屬于福建省，是我國第五大島，位于臺(tái)灣海峽和海壇海峽之間，風(fēng)力資源十分豐富，年均平均風(fēng)速8.4m/s。大于5m/s的風(fēng)速每年有7000h，且風(fēng)向穩(wěn)定。

選址確定后，比利時(shí)就派安裝的專家過來指導(dǎo)。比較有意思的是，在當(dāng)時(shí)，我們?cè)谄教秿u沒有安裝200KW機(jī)組的大吊車。200KW的機(jī)組大概有40米高，葉片直徑可能是30米左右，一般塔高和葉片直徑是差不多的。但中國人有中國人的土辦法，咱們找來了當(dāng)?shù)氐陌惭b隊(duì)。中間一根大桿子，你的風(fēng)力機(jī)組的機(jī)艙有多高我的桿子就有多高，反正能把你吊上去。然后有四根繩子，四個(gè)絞盤機(jī)，在地上四個(gè)角上。也就是說，在當(dāng)時(shí)，是人工吊裝或者是半機(jī)械式吊裝。

裝起來并沒有馬上運(yùn)行，要等海底電纜，因?yàn)檫@是并網(wǎng)型的機(jī)組。安裝完是在8月份，真正并網(wǎng)是在10月份左右。

在這期間，國內(nèi)的許多單位去參觀學(xué)習(xí)，中國政府承擔(dān)這些配套的資金，國外的資金像買設(shè)備、派專家或者中國專家到比利時(shí)去學(xué)習(xí)由外國政府來承擔(dān)。

其中，江西直升飛機(jī)研究所（602）所的孫如林，他是個(gè)工程師。當(dāng)時(shí)給他一個(gè)名額，到比利時(shí)去培訓(xùn)，大概有一年多，回來在保定的惠騰葉片廠當(dāng)總工，那是中國最早的一個(gè)葉片廠。

在當(dāng)時(shí)中國沒有錢的情況下，我們自己的資金去買設(shè)備規(guī)模不大可能，但是政府間就可以利用外國政府的贈(zèng)款得到設(shè)備，就有一個(gè)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)。

另外，合作項(xiàng)目也有人員培訓(xùn)的項(xiàng)目，比買設(shè)備作用更大一些，因?yàn)槟阌辛巳司陀辛私窈蟮陌l(fā)展。同樣，通過這些項(xiàng)目，外國也加強(qiáng)了和中國的聯(lián)系，他們想：“以后中國要想在風(fēng)力發(fā)電上發(fā)展，肯定首先想到我?！?/p>

丹麥在這一點(diǎn)上最明顯，中國去丹麥的人非常多，丹麥政府當(dāng)時(shí)也有一些援助的項(xiàng)目。丹麥本國是個(gè)很小的市場，他很依賴海外市場的開拓，海外市場的開拓你不能一上來就做買賣。得先打通關(guān)系，先贈(zèng)送你一些設(shè)備，培訓(xùn)人員。你的人熟悉后，我對(duì)你也熟悉了，互相建立這種聯(lián)系，對(duì)未來發(fā)展是有利的。

丹麥脫穎而出

中國最早引進(jìn)的就是丹麥的風(fēng)電機(jī)組。

1986年4月，航空部和山東省計(jì)委撥款建設(shè)我國第一個(gè)風(fēng)電場，成功在山東榮成并網(wǎng)發(fā)電。選用的風(fēng)機(jī)是當(dāng)時(shí)比較成熟的丹麥的商品機(jī)型，3臺(tái)Vestas的55KW定槳距失速調(diào)節(jié)型機(jī)組，第一年運(yùn)行發(fā)電33萬千瓦時(shí)，利用小時(shí)數(shù)為2000小時(shí)。

丹麥國土是一個(gè)半島，東西兩邊都有海，整個(gè)的風(fēng)能資源都比較好。丹麥的土地私有，農(nóng)民自己有地，不用征地，裝個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)也不需要批。農(nóng)民業(yè)余搞風(fēng)力發(fā)電，自己焊個(gè)架子，葉片可能都是木頭的，發(fā)電機(jī)、齒輪箱和一些電氣設(shè)備湊起來也能發(fā)出電來。

丹麥就是這樣，一步一步，從小到大，大到后來就有了丹麥最著名的Vestas。Vestas最開始是搞農(nóng)用車的，拖拉機(jī)屁股后面那個(gè)拖車。還有像Bonus，他們是做噴灌設(shè)備的，現(xiàn)在被西門子收購了。此外還有像NEG Micon、NordexBalke-DurrGmbh等十幾家公司，但是最后并的就只剩下Vestas這一家了。

為什么從80年代到90年代上半期，市場上基本上都是丹麥的技術(shù)，因?yàn)樗娘L(fēng)機(jī)是失速調(diào)節(jié)型的。風(fēng)力發(fā)電機(jī)要并網(wǎng)，發(fā)電機(jī)的頻率必須要和網(wǎng)的頻率接近，開始的路子像水電、火電都有一個(gè)調(diào)速器，但是風(fēng)電卻不同，因?yàn)轱L(fēng)時(shí)刻在變化著。

我們?cè)噲D用風(fēng)輪變槳距的方法，就是隨著風(fēng)大或風(fēng)小改變風(fēng)輪的空氣動(dòng)力性能，從而改變后面的功率，但是怎么也調(diào)不過來。風(fēng)輪有慣性、發(fā)電機(jī)也有慣性，風(fēng)變大的時(shí)候，你想往下調(diào)，等你調(diào)下來后，風(fēng)又變小了。

這個(gè)技術(shù)太復(fù)雜，一個(gè)是機(jī)構(gòu)容易出毛病，第二怎么也趕不上，所以這種變槳距變轉(zhuǎn)速的技術(shù)當(dāng)時(shí)就過不了關(guān)。

而丹麥有一種叫做定槳距，就是說葉片是固定的，不用電，沒有油缸、齒輪。而且他計(jì)算好了風(fēng)大到一定程度后，葉片會(huì)失速。

領(lǐng)導(dǎo)到風(fēng)電場考察有時(shí)會(huì)說，現(xiàn)在沒風(fēng)怎么還轉(zhuǎn)呢？實(shí)際上是電網(wǎng)在驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)呢。風(fēng)大了，電網(wǎng)拖著電機(jī)阻止轉(zhuǎn)速增加，風(fēng)輪的功率開始下降，空氣動(dòng)力上講叫做失速，葉片的升力掉下來了。通過失速，就把電機(jī)的功率控制住，就是所謂的失速調(diào)節(jié)型。

所以大概從70年代中到90年代中，大概整整20年，市場上都是丹麥的這個(gè)技術(shù)。

后來利用電力電子的技術(shù)，開發(fā)出變速恒頻的技術(shù)，風(fēng)輪的速度高了或低了，電機(jī)頻率也隨之變高或變低了，我通過變頻器保證和電網(wǎng)的頻率一致，在一定范圍內(nèi)變轉(zhuǎn)速。后來變槳距的技術(shù)可靠性也提高了，所以就替代了失速型技術(shù)，也就是說它變成為了一個(gè)歷史階段。

為什么丹麥的風(fēng)電可以成為一個(gè)產(chǎn)業(yè)？美國的技術(shù)能力比丹麥要強(qiáng)的多，而且動(dòng)手也比丹麥早，政府投資也多的多，但是就是沒有搞出在市場上生存下來的機(jī)組。

美國是能源部出錢研制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，小的機(jī)組美國能源部看不上，一開始就是兆瓦級(jí)的，美國認(rèn)為自己實(shí)力強(qiáng)，不夠兆瓦的不夠分量。他們是這樣一種思維方式。

美國當(dāng)時(shí)找的都是有實(shí)力的單位，最典型的是找的波音公司來做的，當(dāng)然還有其他的公司，波音公司當(dāng)時(shí)做的大概就已經(jīng)是2.5兆瓦的機(jī)組了，一做就做了5臺(tái)。

但是他偏偏沒有想到，這5臺(tái)機(jī)子安裝運(yùn)行沒多久主軸就發(fā)生裂紋了，連我們也覺得不可思議。按理說作為波音公司，對(duì)于這種疲勞強(qiáng)度什么的應(yīng)該非常熟悉的，但是他應(yīng)該是小看了風(fēng)力發(fā)電這個(gè)技術(shù)。

風(fēng)力發(fā)電表面看起來比飛機(jī)簡單的多，但是它在實(shí)際運(yùn)行中的載荷要比飛機(jī)復(fù)雜的多。另外，他一開始就做大了，沒有一個(gè)從小到大、不斷地發(fā)現(xiàn)問題解決問題的過程。

國內(nèi)也曾引進(jìn)過美國的機(jī)組，美國提供的機(jī)組是Zond 500kW，安裝在廣東南澳、內(nèi)蒙輝騰錫勒和遼寧仙人島，但技術(shù)不成熟，均未正常運(yùn)行。

達(dá)坂城商業(yè)化嘗試

1985年11月7日至12月23日，新疆維吾爾自治區(qū)與水利電力部組織了風(fēng)力發(fā)電考察團(tuán)，由自治區(qū)副主席黃寶璋帶隊(duì)，到法國、荷蘭、丹麥和英國進(jìn)行風(fēng)電發(fā)展情況的考察?？疾靾F(tuán)訪問了四國風(fēng)力發(fā)電有關(guān)的政府部門、科研機(jī)構(gòu)、制造企業(yè)和試驗(yàn)場站等單位。

新疆在自治區(qū)人民政府和水電部的支持下，引進(jìn)丹麥生產(chǎn)的20、30千瓦風(fēng)電機(jī)組，在阿拉山口邊防連等地進(jìn)行試驗(yàn)。同時(shí)還購進(jìn)了丹麥Wincon公司55千瓦獨(dú)立運(yùn)行風(fēng)電機(jī)組與100千瓦并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組各一臺(tái)，建立了柴窩鋪湖風(fēng)電實(shí)驗(yàn)站。該站1986年5月開始建設(shè)，7月完成房建，10月完成風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)建設(shè)，12月25日機(jī)組安裝完畢。

同樣在1986年的7月，新疆水利水電研究所（水電）得知可以使用丹麥政府貸款建設(shè)風(fēng)電場，于是立即展開工作。10月，中國外經(jīng)貿(mào)部和丹麥外交部經(jīng)濟(jì)開發(fā)署同意新疆達(dá)坂城風(fēng)電場項(xiàng)目使用丹麥35年期無息貸款進(jìn)行建設(shè)。到年底，兩國政府正式批準(zhǔn)項(xiàng)目列入合作計(jì)劃，由丹麥政府提供160萬美元贈(zèng)款與160萬美元無息貸款的設(shè)備援助，中方負(fù)責(zé)土建、并網(wǎng)等配套設(shè)施的建設(shè)，在達(dá)坂城建設(shè)風(fēng)電場。

為適應(yīng)丹麥政府贈(zèng)款建設(shè)達(dá)坂城風(fēng)電場項(xiàng)目的需要，水利廳在1988年4月成立了新疆風(fēng)能公司。上半年，風(fēng)能公司組織了達(dá)坂城項(xiàng)目的機(jī)組設(shè)備招標(biāo)。有四家丹麥公司參與投標(biāo)，最終由Bonus公司中標(biāo)，共采購13臺(tái)150KW失速型風(fēng)電機(jī)組和一臺(tái)75噸吊車。

這是中國第一個(gè)，我稱之為商業(yè)化的或是嚴(yán)格講半商業(yè)化運(yùn)作的風(fēng)電場。它是由我們自己投資運(yùn)營的項(xiàng)目，而且連續(xù)運(yùn)行20多年，示范意義非常大。

這個(gè)水利廳系統(tǒng)的風(fēng)電場叫做達(dá)坂城風(fēng)電一場，后來電力局系統(tǒng)開發(fā)的風(fēng)場叫做風(fēng)電二場。二場是買的人家的機(jī)組，大概是在1992年左右，單機(jī)容量已經(jīng)到600KW。

這兩個(gè)場是不同部門開發(fā)的，武鋼留在風(fēng)電一場，由他們后來從開發(fā)商走到制造商方向上去。所以金風(fēng)的基因是開發(fā)商，他從開發(fā)商進(jìn)入制造以后，就非常了解開發(fā)商對(duì)機(jī)組的要求和需求，不像其他純做設(shè)備的，在風(fēng)電場的運(yùn)行上經(jīng)驗(yàn)少。

金風(fēng)進(jìn)入制造領(lǐng)域不是從Bonus的150KW開始的，而是從德國Jacobs600KW機(jī)組開始，這種機(jī)型通過低息貸款方式引進(jìn)的。Jacobs有一個(gè)好處，因?yàn)樗拘?，我們?cè)谀睦锔倪M(jìn)改進(jìn)，人家也不會(huì)太在意。如果和Vestas的話，人家不理你，根本不行。

因?yàn)檫@也是符合商業(yè)規(guī)律的，是競爭對(duì)手的關(guān)系而不是合作的關(guān)系。Jacobs公司在技術(shù)交流上非常方便，因?yàn)槲野盐壹夹g(shù)運(yùn)行上的東西告訴你了，比較容易溝通，沒有像競爭對(duì)手那樣的競爭關(guān)系。

所以他走的路子是局部替換部件，把國產(chǎn)的換上去，當(dāng)時(shí)金風(fēng)找的是重齒（重慶齒輪），因?yàn)槭菢I(yè)主的原因，所以可以這么搞。這是他的一個(gè)優(yōu)勢。這樣逐漸增加國產(chǎn)部件的比例，慢慢的發(fā)現(xiàn)問題，不斷地改進(jìn)，就是這樣做的Jacobs的600KW的風(fēng)機(jī)。

所以說金風(fēng)最早的產(chǎn)品也是這個(gè)定槳距失速調(diào)節(jié)型的風(fēng)機(jī)。后來是REpower的許可證生產(chǎn)的，和運(yùn)達(dá)同時(shí)引進(jìn)了REpower公司750KW的風(fēng)機(jī)，作為1.5MW直驅(qū)之前是批量比較大的機(jī)型。許可證就是賣圖紙給你，自己去生產(chǎn)，怎么設(shè)計(jì)不告訴你，企業(yè)間技術(shù)轉(zhuǎn)讓的行為。

總的來說，對(duì)今后商業(yè)性影響大的肯定是達(dá)坂城項(xiàng)目，因?yàn)橛械谝慌\(yùn)行機(jī)組。運(yùn)達(dá)通過大陳島的項(xiàng)目，后來把國內(nèi)的200KW和250KW機(jī)組自己都研發(fā)出來，也能運(yùn)行出來。這兩個(gè)對(duì)后來并網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組的制造起到了很大的推動(dòng)作用，起碼是讓中國人熟悉了這些技術(shù)，還通過這些設(shè)備把技術(shù)消化吸收。