风力发电机组法兰现状与发展趋势浅析近年来，世界风电装机呈快速增长趋势，据全球风能协会统计，2009年全球风电产能增长达31.7%，增加了3750万千瓦，其中三分之一增加量来自中国。2010年中国新增装机容量1600万千瓦，第四次实现超过一倍的增长，世界排名第一位。随着风力发电的迅猛增长，市场对风电塔筒的需求量也愈来愈大，而对风电塔筒关键连接件——塔筒法兰的重要性也越来越得到重视。风电塔筒法兰是风电塔筒的关键连接件、支撑件和受力件，是风力发电设备的重要部件，对生产制造有很严格的要求。主要原因是法兰要在野外可靠使用20年以上，经受各种极恶劣天气和复杂的风力交变载荷，长期在50～80m高处承受着拉伸、弯曲及剪切等作用力，如果产品没有优越的抗低温冲击性能，企业没有稳定的质量保证能力是很难想象，都将给风电机组长期稳定的运行带来难以预料的灾难。1.风电法兰产品制造现状2009年国内风电塔筒法兰年需求量大约是9200套（以1.5MW计算），以后的市场需求量肯定还会有大幅增长，综观风电法兰市场的竞争，在优胜劣汰的形势下已开始逐步走向集中，产业链瓶颈将消除，那些为数不多的具备雄厚的生产规模，先进的工艺和技术以及良好的成本控制能力的风电法兰制造商，所占有的市场份额已达到市场需求量的近三分之二，市场无序竞争得到改善，这代表了当前风电法兰产品制造的主流。 1.1稳定、优质的原材料供应链已初步建立经过几年激烈的市场竞争，那些曾生产低品质法兰的制造商逐步失去市场，国内具备强大实力的法兰生产商与各大钢厂逐步建立起了稳定的原材料供应链，这些大型钢铁企业为满足风电行业的需求，无论是从冶炼设备，还是冶炼工艺都采用了先进的生产方式，生产和供应真空脱气钢锭或连铸圆坯。在这个稳定的供应链中，法兰制造商针对产品的不风电材料设备同需求，对钢铁企业提出了国家标准范围下的内控要求，对钢的化学元素的控制提出了更为严格和精细的要求，从而保证了原材料Q345系列和S355系列钢种材料的质量。中国风电材料设备网与原材料供应商建立起战略合作伙伴是现代供应链管理的一项重要
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。选择合适的稳定的原材料供应商对于增强供应链的竞争力和提高法兰制造商对最终客户需求的反应能力具有重要意义。1.2行之有效的产品质量保证手段与措施对于风电机组法兰的生产制造，不仅需要高效产品质量意识，还需要行之有效地质量保证手段与措施，对产品制造技术和作业流程实施全过程的质量策划和质量控制。从材料采购、工艺、生产制造、检验、实验、包装直到发运，有完善的工作程序和管理标准，生产制造全过程处于受控制状态。这些风电法兰主流骨干企业解决了成本，进度与质量的关系，技术储备与经验不足等问题，达到能与国外风电法兰制造商相抗衡的总体目标。1.3现今的设备和工艺已达到或超过国外先进水平当前，风电法兰制造业已经逐步改变过去那种利用相对落后的设备和工艺分散小批量生产法兰的状况，主流制造商均具备大型锻造、热处理和机加工设备以及先进的检测、试验设备，山东伊莱特重工有限公司就具有以3000t油压机、5m数控碾环机和4000t油压机、7m数控碾环机两条锻坯生产线，采用了先进的锻造工艺，使坯料从油压机到数控碾环机在流水线上锻造成形，热处理使用3m~7m电阻炉进行加热，测控仪表自动控制使炉温均匀稳定，保证了产品的整体性能，机械加工利用了3m~7m数控车、钻床加工、确保了产品的精度，超声波无损检测率100%，各项性能试验均在德国、丹麦、瑞典进口的世界一流的设备上进行，这些先进的设施，工艺和完善的
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，确保了风电法兰产品的世界一流的品质。1.4法兰产品研发水平的提高随着风电整机的大型化，对载荷和控制的要求提高，对法兰产品各项技术性能的要求也更加严格，国内目前具有研发实力的法兰制造商利用他们雄厚的资金、先进的经营理念和技术实力，努力提高企业原始创新，引进、消化、吸收再创新的能力，与国内外各大专院校、科研机构、国内外著名的大公司合作共同开发，把法兰产品的各项性能，尤其是低温冲击性能再提高了一步，把低温冲击功从标准的50J提高到100J以上，而伴随着风电整机的大型化，开发出了适应市场的新产品，伊莱特重工为3.6MW提供的全套法兰已在样机上组装完毕，使风电法兰制造在质的方面向前跨出一大步。2.风电法兰市场发展现状及挑战2.1中国风电市场前景广阔，海上风电发展即将进入高速期中国拥有丰富的风能资源，据国家气象局2009年公布，中国陆地50m高度3级以上风能资源潜在可开发量为23.8亿千瓦；近海风能资源，初步估计5～20m水深线以内，海平面50m高度的可装机容量为2亿千瓦。2009年中国风电装机容量已达到2601万千瓦，位居世界第二，年增长率连续4年超过100%，预计2010年新增量仍将保持在1400万千瓦左右。国家制定的“十二五”能源发展规划（草案），风电将成为继火电、水电之后的第三大常规能源，国家能源局将2020年风电装机容量规划提升到2亿千瓦，2030年达到3亿千瓦，因此风电市场仍有巨大的发展空间。中国海岸线长达18000km，海上风速高，风力发电发展前景广阔。今年以来，国家加大了海上风电发展政策的支持力度。年初，国家能源局局长张国宝称：“2010年要继续推进大型风电基地建设，特别是海上风电要开展起来。”随后1月22日国家能源局和国家海洋局联合发布《海上风电发展建设管理暂行办法》。5月18日首批海上风电特许权项目启动，首轮海上风电场特许招标向企业发标；9月10日，中国首轮海上风场特许招标100万千瓦在北京开标；截至2010年，上海东海大桥海上风电场10万千瓦已并网发电。这一系列事件预示着中国海上风电高速发展即将开始。此外，最近公布的《风电设备制造行业标准》要求，风电机组生产企业必须具备生产单机容量为2.5MW及以上机型的生产条件和配套设施。海上风电大餐的巨大诱惑和新准入
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，吸引并迫使中国各大主机制造商纷纷研制自己的大兆瓦级机型（2.5MW以上）。目前，华锐的3MW已安装于中国首个海上风电场且并网发电；上海电气的3.6MW样机也已并网发电；联合动力3MW样机9月下线；湘电、华锐5MW机型也已下线。2.2市场机遇纵观目前国内风电法兰市场，随着风电机组发展日趋大型化，大兆瓦风电机组将越来越多，2.5～10MW的风电机组将成为海上风电主力机型，大兆瓦级海上机组需要尺寸更大、质量更可靠、更安全的风电法兰，而目前风电法兰行业中锻件加工能力并不适应，主要生产供应商的锻造压机主要集中在4000t左右，数控碾环机主要集中在4～6m，碾环单件重量都不超过15t，在制造2.5MW以上机型所需的塔架法兰时往往力不从心，极易出现产品报废或设备损坏的情况。试制单件样机还可以应付，批量生产难度很大。为此风电法兰制造行业企业应抓住这次海上风电发展的机遇，随机而上，引进先进的大型锻造设备（锻造压机、数控碾环机），为中国海上风电的快速发展和全世界2.5MW～10MW的风电机组提供质量可靠的风电法兰，开创风电法兰行业的新局面
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