中國風力發電產業發展現況 -...

[鍵入文字] 頁 1

中國風力發電產業發展現況

金屬工業研究發展中心張瑞模

前言:

風力發電為目前發展規模與發展及商業化前景最被看好的再生

能源之一，中國大陸因獨特之地理與市場因素，近年來獲得非常快速

之發展，近年來也陸續主辦大型之國際風能展，因此將以其發展歷程

與發展策略等進行分析與探討，提供給予國內相關決策部門及有志於

投入風力發電設備相關產業的業者參考‧

一、中國 MW級風力機設備國產化發展歷程

2001年，中國科技部研製 MW級以上之雙饋型風力發電機和失

速型風力發電機，並將此研究計畫列入中國國家 863計畫中，列入中

國國家級發展計畫中，彰顯其重要性與必要性，同時將這個計畫授予

金風科技、浙江運達、國電電力集團公司和瀋陽工業大學等，而金風

科技公司先行提出研發 MW級失速型風力發電機，並將研究計畫跨入


MW級直驅式（無齒輪傳動）永磁風力發電機。在這研究計畫下，2005

年，金風科技試製出中國第一台 MW級風力發電機，”1.2 MW直驅永

磁風力發電機”，2005年，瀋陽工業大學自主研製出 1 MW雙饋風力

發電機。而由於中國風力機的國內技術尚未成形，因此在保護與扶植

中國國內產業的策略之下，中國國家政策規定風電專案設備國產化率

要達到 70%以上，這給予了國際系統廠想要進入中國大陸市場，則需

要進行國產化率要達到 70%以上的要求，由於此一重要政策依據，使

得中國企業得到相當的外力支援，也提供了中國大陸企業的發展空

間。許多國內企業透過以購買許可證的方式，實現製造 MW級以上風

力發電機的契機。

中國大陸華銳風電、東方汽輪等，就是以購買德國富蘭德

（Fuhrlander）公司和德國 Repower公司的許可證，成功的引進 1.5

MW變漿變速雙饋風力機技術，達成建立自主生產與組裝的技術。湖

南南車集團與湘電集團分別從奧地利 Windtec公司及日本原宏產公

司取得 1.65MW變漿變速雙饋風電機組及 2.0 MW直驅永磁風電機組生

產許可證‧上海電氣和北京北重汽輪電機購買英國 EU公司（原德國

Dewind公司）1.25 MW 和 2.0 MW風電機組的生產許可證，分別成功

試製出 1.25 MW和 2.0 MW變漿變速雙饋風力發電機。


此外一種不同的方面是，通過聯合設計來合作方式，取得風力

發電機的製造技術，例如德國 Aerodyn公司分別與上海電氣和中國船

舶重工集團，以聯合設計方式，共同簽署合作協議，研發製造 2.0 MW

之變漿變速雙饋型風力發電機；另一方面，金風科技與德國 Vensys

公司，也是以聯合設計方式共同研發，生產 1.5 MW直驅型風力機。

此外，浙江運達以自主研發生產 1.5 MW變漿變速雙饋風力機。目前，

金風科技、華銳風電、東方汽輪機廠等已具備了較強的技術開發能

力，同時在中國市場上已佔有一席之地，在關鍵零組件之供應鏈方面

也已具備了較強的競爭優勢。如圖 1所示，這些方式值得國內產業界

參考‧

圖 1 、中國大陸企業在風力機技術引進上採用之國際合作方式

欲建全大型風力發電設備產業，需要有強而有力之系統廠支持，

而要建立自主之大型風力發電設備產業則需要有堅強的關鍵性零組


件供應鏈為後盾，才能與國際大廠相抗衡，在風力發電零組件製造領

域上，中國大陸企業在關鍵行零組件的供應鏈方面已經具備了一定的

供需雛型。例如葉片方面，中國大陸目前對於風力機中葉片的研究與

製作技術，已經具備生產 1.5 MW以下各種不同型式的葉片，其中最

具有代表性的企業有中航惠騰風電設備有限公司、中材科技有限公

司、上海玻璃鋼研究院等。在齒輪箱方面，南京高速齒輪製造有限公

司、重慶齒輪箱有限公司、杭州前進齒輪箱集團有限公司等三家公司

具有風力機齒輪箱批量生產的能量，尤其南京高速齒輪具有相當的生

產能量，此外大連重工集團、中國第二重型機械集團公司等企業也開

始切入齒輪箱的生產行列，這些將來可能都是台朔重工的競爭對手。

發電機方面，這一關鍵性零組件對於中國企業來說技術門檻相對要

高，許多國際廠商對於中國生產之風力機發電機品質仍存有疑慮，目

前有中國北方機車車輛工業集團公司、蘭州電機廠、上海電機廠有限

公司、湘潭電機集團有限公司、四川東風電機廠有限公司等，所生產

之需要發電機提供中國系統廠選用，然而大部分之系統廠仍以國際廠

提供之發電機為準‧另外風力電機的其他次零組件供應商，如無錫柴

油機廠、東方汽輪機有限公司（生產輪轂和變速箱箱體鑄件），秦川

機床集團，生產變速箱箱體鑄件，青島武曉有限公司，生產塔架，而

無錫大昶重型環件有限公司，生產塔架與法蘭等。目前大陸在控制系


統、主軸承、直驅型風力發電機低速永磁發電機、變頻器等核心部件

是極為缺乏的，國內廠商應有機會切入此一市場，若對於大陸市場有

佈局的業者可作為參考，表 1 為中國大陸風力機發展情況，圖 1為

2009~2015年中國大陸風力機裝置容量預估成長曲線圖，每年幾乎以。

表 1、中國大陸風力機發展情況

年 1985 1990 1995 2000 2005 2010(f)

功率(kw) 80 250 600 1500 2500 3000

葉片旋轉直徑(m) 20 30 46 70 115 125

塔架高度(m) 40 50 78 100 120 130

圖 2、中國大陸風力機裝置容量預估成長曲線圖[3]


圖 3、中國大陸中材科技公司葉片生產情形

二、中國 MW級風力機設備技術發展面臨的問題

1. 核心技術和自主創新能力仍需加強

風力機設備產業是一種技術密集的產業，涉及的的範圍十分廣

泛，如大氣、環境科學、空氣動力學、結構動力學、材料科學、自動

控制技術、機電工程、電力電子、投資銀行、財務槓桿等。目前，中

國商業化風力機在基本上都是在技術引進後，關鍵性零組件仍須外部

採購以組裝成所需要的機型。對於核心技術的研發和自主創新能力仍

顯不足，此部分仍然影響著中國大陸國產化的進行。

2. 大型 MW級風力機關鍵性零組件匆忙投入生產與裝機運轉，品

質和可靠度堪慮。


中國大陸，近年來在整機的生產與裝機上急速擴張的同時，產品品質

出現問題越來越明顯，在中國國家發改委能源研究所與中國可再生能

源學會風能專業委員會組織的調查研究報告中發現，各整機製造企業

的產品在運轉和試製的過程中均出現品質問題，也為此付出不小的代

價，例如齒輪箱齒輪斷裂、漏油、行星齒輪鬆動、塔架焊接處龜裂等，

其問題及原因如表 2所示。

表 2 中國整機及零組件產品品質問題 [2]

常見問題原因解決方式設計問題品質問題

齒輪箱齒輪斷裂設計失當召回更換 ○

齒輪箱漏油設計失當或不合理設計改善 ○ ○

齒輪箱行星齒輪鬆動生產組裝不當加固 ○

齒輪箱行星齒輪鬆動品管失當加固 ○

主軸斷裂材料中含氫量過高加強材料中含氫量

管制

○

葉片系統液壓缸漏油液壓缸精度不足選用國外產品 ○

偏航減速器變形生產組裝失當生產組裝改善 ○ ○

電子元件損壞故障更新 ○ ○

雷擊損壞防雷設計方案不完備更新避雷裝置 ○

焊接處出現焊接裂縫設計與焊接技術不當重新設計與焊接技

術改善

○

3. 上中下游產業鏈整合尚需加強

中國大陸目前上中下游產業鏈整合與協調能力明顯仍有進步空

間，品質合格的關鍵零組件生產供應能力明顯不足，對於近期明顯限


制了整機業者的發展。目前，中國大陸風電設備製造業投資和產能結

構很不平衡，中國大陸境內企業一擁而上，進入風力發電製造業並集

中於整機研製，對於關鍵性零組件的供應能力明顯無法滿足需要，如

齒輪箱的研發投入和產能品質問題則明顯不足，導致產業上中下游無

法整合與協調。又在電控系統和軸承等關鍵零組件上，目前還是依賴

進口為主。隨著從 2008年起全球風電設備零部件供應日益緊張，很

多整機製造企業受制於國際市場緊缺，關鍵零組件採購期長達 18 個

月，影響到整機系統場的交機進度。

4. 缺乏總體發展策略和資源整合

目前中國風力發電技術研究和開發團隊雖然有極多廠商與單位

投入，但是資源分散，產業技術服務體系尚未建立，缺乏對風力發電

技術和產業的發展策略進行長期性及前瞻性的引導，長期的發展目標

不清晰，使得中國大陸國內出現過多炒短線的投機客出現，過多的業

者投入整機市場，小型風力機更是繁多，影響整體產業的發展與產業

效率。

三、中國未來風力發電設備產業發展趨勢分析

中國大陸風力發電政策

以往中國可再生能源激勵政策，以“還本付息、合理利潤、全


額收購”為原則的鼓勵政策，對於風電發展起了顯著的促進作用，但

是由於這種定價原則是以個別項目成本為基礎，成本高了，電價也可

隨之升高，企業沒有降低成本的壓力。中國的特許權招標政策自 2003

年開始實施，電價在招標中的比重減小；但在技術、國產化率等指標

卻增加；風電政策從過去的注重發電，轉為著重設備製造的開發。目

前，中國對風電的支持政策基本上已經十分完善，也相當優惠，其政

策法規整體走向，朝向支持風電產業化和自主化，以實現風電對石

油、煤炭等等能源的依賴。

表 3、中國風力發電產業推動政策

1. 設備國產化比率

2006年開始，中國大陸對於風電設備國產化率定下了達到 70%

以上的目標，未滿足國產化要求的風電場則不許設置，進口設備也需

納稅。2006年風電特許權招標原則規定，每個投標人必須有一個風


電設備製造商參與，而且風電設備製造商要向招標人提供保證供應符

合 75%國產化率風電機組的承諾函。投標人在得標後必須而且只能採

用投標書中所確定的製造商生產的風機，這也是國際風電設備大廠陸

續在中國投資建廠的重要原因，表 4為中國大陸與台灣兩岸風力機暨

零件進口關稅比較。

表 4、兩岸風力機暨零件進口關稅比較

2. 全額倂網

中國大陸於 2006年正式實施《可再生能源法》，這個法案建構了

一個比較完整的再生能源法律的遵循框架與法源依據，中國正式啟動

再生能源之發展。該法主要是以要求通過減免稅收、鼓勵發電倂網、

優惠上網價格、貼息貸款和財政補貼等激勵性政策，作為激勵發電企


業和消費者積極參與再生能源發電。電網企業可便利上網提供再生能

源電力，並具全額收購再生能源之發電量，使再生能源企業得以保障

與生存進而發展，並逐步提高其在能源市場的競爭力，這是符合國際

潮流的法案，也提供了國際廠商在中國大陸長遠發展必要的法律保障

與依據。

3. 電價分攤

風力發電發電電價暫不參與市場競爭，風能發電價格訂定由中

國政府通過招標時確定的得標價格，其再生能源發電上網電價則高於

當地化石燃料發電電假等。而上網電價政策是風電產業發展的關鍵，

相對較高的上網電價，對於風電運營將是直接的收益增加，也強化風

電設備商發展的空間。

4. 財稅優惠

針對目前中國大陸”可再生能源”開發利用的投資成本比較

高，為加速技術開發和市場的形成，中國”可再生能源法”還分別就

設立可再生能源發展專項資金，為再生能源開發利用專案提供有財政

貼息優惠的貸款，對列入再生能源產業發展指導目標的專案提供稅收

優惠等扶持措施作了規定。

5. 特許權


為促進中國風電發展，政府實施了風電特許權示範專案。所謂特

許權經營方式，是用特許權的方法開採國家所有的礦產資源或建設政

府監管的公共基礎設施項目，項目本身的商業風險由企業承擔，政府

承擔政策變動的風險。2003年國家發改委首次批復了對江蘇省如東

縣和廣東省惠來縣首批 2個 100MW風電廠示範專案的特許權公開招標

方案。2004年又新增了吉林省通榆風電場、內蒙古自治區輝騰錫勒

風電場、江蘇省如東第二風電場 3個 100MW級的風電特許權項目，與

2003年招標的主要不同點在於，這次的招標要求風電機組當地語系

化率提高到 70%。華睿投資集團於 2003年中標獲得江蘇如東 10萬 kW

風電特許權項目，將在今年並網發電。

通過風電特許權的方式，可以在風電領域引入市場運作機制，吸

引私有資本，打破壟斷；同時也能夠刺激投資者的積極性，促進風電

設備製造的當地語系化，利於降低風電設備的造價，進而降低開發商

投資風電市場的成本，增強風電市場的競爭力。除此之外，還將促進

國內風電相關技術和管理水準的提高。

表 5 中國涉及風電的能源政策[2]

時間法規名稱


2005年 2月《中華人民共和國可再生能源法》

2006年 1月《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》

2006年 6月《可再生能源發展專項資金管理暫行辦法》

2007年 9月《電網企業全額收購可再生能源電量監管辦法》

2008年 3月《可再生能源十一五規劃》

2007年 8月《可再生能源中長期發展規劃》

中國大陸海上風力發電

2010年將被中國稱為海上風電發展的元年，2010年 6月底，

中國第一個大型海上風力機，將完成建置，”上海東海大橋風電

場”將全部並網發電，目前中國在海上風電的發展上，以打破國

際技術壟斷與封鎖為發展方向，海上風電在中國尚無借鑒的發展

路徑，東海大橋的建置則在風機技術、海上風電場維護、技術管

理人員培訓、吊裝施工、風電場設計等方面積累了寶貴的經驗，

打破了國外壟斷的技術封鎖。中國國家發展改革委能源所可再生

能源發展中心表示，中國關於海上風電的政策制定，都要取決於

東海大橋項目建成後的實際運行效果，未來在試運轉上、風電機


組適應海上環境能力、施工和維護成本等，如何克服等，未來真

正的考驗才開始。因為未來海上風力機之維護費用的控制和電量

穩定的輸出，將是風場盈虧成敗的主要因素之一。

例如，華銳風電首次發表開發 3MW海上風力機機組，在技術

上主要的研究方向有防腐、抗颱風、抗鹽霧、低成本維護等方面

技術研究項目。華銳風電在 3MW海上風力機機組總體設計、載荷

計算分析和優化、增速機齒輪箱、輪轂、機座等關鍵技術的自主

研究上，穫得極大的突破。並使用 6000噸級的專用工程接駁船

來解決風力機運輸的難題，同時克服了重心移位、傾斜等技術問

題。另一方面外，又研發起重船吊鉤中心 GPS定位系統，使吊裝

風機的起重船能快速、精確地到達指定船位。

上海東海大橋風電場業主—上海東海風力發電有限公司表

示，東海大橋 90米高度年平均風速 8.4米/秒，年發電小時數為

2624小時。一般而言風力機在 8.4米/秒的平均風速是很好的風

力資源，目前華銳 SL3000型的風力機對於中國東南沿海的季風

氣候，有進行研究的條件設計修正等研究。


圖 4、海上風力機建置情況(德國 Alpha Ventus) [6]

四、2010年上海風能展部分參與廠商活動情況

金風科技

成立於 1998年，在中國大陸國家政策的大力支持下，在

十餘年的發展過程中，堅持自主研發，推進產品創新，以可

靠性高、電網適應性好、永磁直驅技術，2008年銷售收入達

到 64.58億元，連續 9年取得 100%的增長，2009年雖然遭遇


金融危機，但是截止 2009年金風科技累計簽訂銷售風力發電

機組 6336台，完成安裝 4691台，累計排名中國第一。 2008

年金風科技成功收購德國 VENSYS能源有限公司，增強了研發

實力，具備完全自主研發的設計能力，擁有完整的自主智慧

財產權，目前 3.0MW機組也將上線試運轉，金風科技在 3.0MW

機組技術上仍以直驅技術的主，主要以發電量和可靠性高為

研究重點，以電網併網適應性為訴求，並以國際領先的技術

水準為要求。目前在新疆、北京亦莊、烏魯木齊、甘肅瓜州、

寧夏吳忠、內蒙赤峰、內蒙包頭、鐵嶺、廣東汕頭等，金風

科技也在中國大陸建立了 12家備件維修網路，提供金風科技

維修後勤支援。

圖 5、2010年上海風能展金風科技舉辦整機解決方案發表會


華東風能科技公司

主要生產 MW級大型風力發電機組的輪轂、底座(機艙座)、

輪軸、齒輪箱體和軸承座等主要零部件，其產品集中在風力發

電機零部件研發、生產之專業化風電產品生產企業，已發展成

為世界一流的風電零組件等零組件的生產廠商。其檢測儀器有

光譜分析儀、拉力機、金相顯微鏡、低溫衝擊試驗機、超音波

探傷儀、磁粉探傷儀等‧

圖6、華東風能科技公司2.4MW機座19.6噸產品

明陽風電

發展機型：1500KW風力機；

為中國東南沿海低平均風速與有颱風地區設計；

73米大直徑，抗颱型


極限風速 70米/秒

葉片：最新複合材料設計

高效率、低諧波 IGBT變頻系統

與德國 Beckhoff 合作專用風電 SCS控制系統，中文控

制介面。

明陽電氣集團公司是從事風力發電、電力電子、智慧電氣

和成套輸配電裝備研究、開發、生產和服務的民營高科技企業。

公司堅持技術創新，與中國大陸廣東裝備製造工業研究院、廣

東風力發電技術研究開發中心、廣東省企業技術中心和廣東省

電力電子及自動化工程技術研究開發中心、清華大學、西安交

通大學、北京航空航太大學進行一系列長期前瞻性研發等，建

有完整的科技創新體系，明陽集團每年用於新產品開發和技術

研究的投入約占公司當年銷售收入的 8％～15％，成功開發了

100多個新產品，公司現在 11名博士、35名碩士和 130名中高

級工程技術人員，員工整體素質在行業領先。與西門子、ＡＢ

Ｂ等跨國公司展開全面的合作與競爭。其中廣東明陽風電技術

有限公司在風力發電產業上堅持，走創造性的聯合設計研發技

術路線，與德國 Aerodyn公司合作引進技術，並取得風力發電

機組設計製造技術。圖 6、明陽風電參與展場活動情形，圖 7、


為明陽風電 1.5MW風力機組裝廠組裝情形，為中國東南沿海低

平均風速與有颱風地區所設計之機型，有抗颱的考慮設計機

型，值得國內廠商注意‧

圖 7、明陽風電參與展場活動情形


圖 8、明陽風電 1.5MW風力機組裝情形

聯合動力公司

聯合動力公司隸屬於中國國電集團公司之一，為適應發展中國

大陸綠色能源事業的需要，解決風電關鍵、重大設備國產化問

題，于 2007年成立國電聯合動力技術有限公司，註冊地北京，

註冊資本金為 3.3億元人民幣。國電聯合動力技術（連雲港）有

限公司是國電聯合動力技術有限公司的全資子公司，專案總投資

10.7億元人民幣，建設地點位於連雲港市大浦工業區，東臨大浦

路，南靠東晉路，占地面積約 450畝，是集風電設備生產、研發

為一體的現代化企業。

聯合動力目前已經在保定設立一家子公司，設計產能為年產

1.5MW風力機整機 800台，未來聯合動力還計畫發展生產風力機

齒輪箱,如此措施將在一定程度上，保證聯合動力所生產之風力

機機組所需零部件的供應不置匱乏，使聯合動力在競爭日益激烈

的中國大陸風電機組的製造領域佔有一定的優勢地位。


圖 9、聯合動力公司參與展場活動情形

紅葉風電公司

主要風力發電相關設備之葉片製造為台灣廠商，隨著全

球對節能減碳科技的關注，在各國政府的獎勵政策下，

風力發電設備關鍵零元件僅僅在過去幾年需求量大

增，每年成倍數成長，並在歐美大廠的帶領下逐一克服

了技術及產能上的瓶頸。紅葉風電股份有限公司是海峽

兩岸唯一一家生產兆瓦級風力發電機組葉片的台資企

業，其結合台資企業優異的生產管理能力及堅實技術背

景，技術團隊不斷創新突破葉片生產效能及技術，堅持

生產第一品質葉片，並獲得德國勞氏船級社 GL

(Germanischer Lloyd )認證，現有客戶群涵蓋中國前三大


整機廠、電力集團等卓越的企業與國外知名風機製造

商，紅葉風電因掌握歐美葉片生產上的關鍵技術，並結

合臺灣製造管理的精髓，為中國境內第一家成功取得

GL 及 ISO 認證的專業葉片製造廠商，順利佈局中國及

全球市場，並於 2009 年法國馬賽風電展一鳴驚人，獲

得世界大廠的青睞。在紅葉風電團隊多年來的努力下，

我們完成了 1.5MW 的 37.5M 和 40.3M 葉形，該葉片曾

在 2007 亞洲風電展榮獲設計最新穎與轉換效能最高的

肯定。尤其，40.3M 為中國最長的葉形，紅葉風電是中

國境內唯二有此能力之公司。

圖 10、紅葉風電公司參與 2010 年上海風能展情形


五、結論與建議

1. 目前中國大陸之整機供應鏈上中下游之供需雛型幾乎已完

備，國內業者想要切入中國系統廠供應鏈已屬不易，然而包

括中國本身之整機業者目前對於中國之產品品質仍存有極

大的疑慮，有極多的MIC產品確實出了極大的問題，此仍為

台灣產品之優勢，未來除與之價值戰外，仍應以國際規範為

標準，提供國際市場，建立國際供應鏈‧

2. 全球風力機市場未來仍然看好，台灣風力產業起步較慢可能

無法像歐洲大廠一樣從頭自主發展，目前唯有透過國際合作

方式加快風力發電技術的在台生根，尤其是離岸風力發電技

術的發展更是刻不容緩，若現在不加速研發，可預期未來十

年後，台灣離岸風場與技術會將會出現如同現在情況一樣，

仍由外商把持，國內標案機組仍舊是國際大廠的囊中物，對

於國內風力發電產業與促進就業率仍無助益，白白將能源發

展讓與外人，浪費大好建立自主能源產業的機會，因此如要

早日切入技術與市場，應採取更積極方式，與國際合作伙伴

共同發展，尤其是離岸式風力機發展更需借重國際合作來培

養台灣的實力。


六、參考資料

1. 張瑞模，風力發電設備產業技術發展趨勢與概況，金屬工業

研究發展中心‧

2. 2009--2012年中國 MW級風力機設備技術發展及產業趨勢發

展分析研究報告，北京廣訊工研資訊技術中心‧

3. 陳芙靜，台灣風力發電設備產業現況與未來展望，金屬工業

研究發展中心‧

4. 許祐睿，風力機設備產品及應用服務，金屬工業研究發展中

心‧

5. 中國海上風電及大型陸上風電基地面臨的挑戰‧

6. AWEA、歐洲風能協會、雅虎網站、德國 Alpha Ventus等網路

資料‧

中國風力發電產業發展現況 -...

Documents