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海上风力发电有优势 日立正式涉足风力发电

字号+ 作者:新闻小编 来源:未知 2019-08-14 11:04 我要评论( )

:日立制作所于2012年7月1日完成了对富士重工业风力发电部门的收购。数十名技术人员离开以前工作的富士重工位于宇都......

  日立制作所于2012年7月1日完成了对富士重工业风力发电部门的收购。数十名技术人员离开以前工作的富士重工位于宇都宫市的工厂,开始到位于茨城县日立市的日立埠头工厂上班。

  此前两公司在风力发电设备业务方面建立了合作关系,富士重工负责发电桨叶和动力传输机构的供应以及设备的组装等,日立则负责其擅长的发电系统。而且日立还负责销售工作,虽然起步较晚,但却逐步提高了在日本国内市场的份额。

  此次,日立计划通过收购来一举提高业务发展速度。日立制作所电力系统公司发电系统本部首席项目经理大和田政孝介绍说,除实现了产销一体之外,风力发电技术人员也整合成了一个团队,所以开发速度也会提高,形成了可正式涉足风力发电业务的体制。完成收购后不久的7月12日,日立宣布开始开发输出功率为5000kW的海上风力发电设备。

  建立了紧密合作关系的两公司为何选择在这个时机进行收购呢?探究其背景,会发现日本经济产业省(以下简称经产省)的影子。

  福岛第1核电站事故发生后,经产省开始在日本大力推进风力发电,尤其是海上风力发电的开发。在正在进行的由经产省主导的位于福岛县海域的海上WindFarm(大规模风力发电站)建设项目中,三菱重工业和日立制作所都是风力发电设备供应商。三菱重工是全球风力发电设备厂商,海上风力发电方面,正在为英国的海上项目稳步推进7000kW设备的开发。在日本国内,除了走在行业前列的三菱重工之外,日立也涉足了海上风力发电业务。

  日立宣布收购富士重工风力发电部门其实是在公开福岛海域项目之前。经产省的一名官员透露说:今后,必须要对海上风力的开发投入巨额资金。富士重工未能依靠自己的力量跟上这一步伐。在日本政府从产业政策上支持海上风力开发时,如果日本国内的风车厂商只有一家,可能会被外界认为只对特定企业提供支持。日立收购富士重工的风力部门之后,意味着福岛县海域不仅会有三菱重工生产的风车,还会出现日立品牌的产品。

  三菱重工、日立及东芝三家大型重电重工企业全部涉足风力发电业务

  继日立之后,东芝也表达了涉足海上风力业务的意向。该公司与日立造船及JFE钢铁等在9月4日联合启动了名为地区振兴型AquaWind业务化研究会的海上风力业务研究会。东芝2011年5月开始与韩国的风力发电装置厂商UNISON展开业务合作,并于2012年5月宣布出资将其收归旗下。

  至此,三菱重工、日立、东芝三家日本大型重电重工企业全部涉足风力发电设备市场。在欧美,早在约10年前,GE(通用电气)、西门子及阿尔斯通等大型重电企业就通过收购拥有实力的风力风险企业,迅速提高了风力发电设备的市场份额,并进一步扩展了海上风力业务。日本也开始改变能源政策,追赶海外的这一潮流。

  但该领域的市场竞争一年比一年激烈。这是因为最近几年中国企业借助低价武器迅速提高了份额。

  据美国BTM咨询公司调查,2008年时还没有一家中国企业进入风力发电设备前十强榜单,而2010年竟然有金风等4家企业入围。在光伏发电面板领域,中国企业发动的攻势备受关注,而风力发电设备领域也在形成同样的格局。三菱重工主管风力发电设备的高管表示,陆地风力发电设备方面,即便与中国企业展开价格竞争也会困难重重。今后,我们将致力于中国企业尚未涉足的5000kW以上级别的海上风力设备。三菱重工以前主要面向美国市场销售风力发电设备,但最近被中国企业等赶超,市场份额有所下降。

  针对这种情况,三菱重工打算通过增大风车的尺寸来实现差异化。该公司收购了拥有容易实现大型化的油压式动力传输装置技术的英国企业,还打算在目前正在开发的7000kW海上风力发电设备投产之后使1万kW设备实现产品化。

  日立的下风式设备指的是什么

  而日立的差异化战略则表现在风车的工作方式上。此次日立从富士重工获得的风力发电设备属于全球罕见的下风式,这种类型的风力发电站十分适合海上风力发电。下面就详细介绍一下这种方式。

  风力发电设备是在塔架上设置装有发电机及动力传输机等的名为机舱(Nacelle)的壳体,并在其前方(上风向)安装发电桨叶。这被称为上风(UpWind)式。风力发电普遍采用这种方式的原因是,风首先会吹向风车,然后再吹向机舱和塔架,因此风车转动时很少会受到塔架干扰气流的影响。

  而下风式设备的机舱位于上风向,风车在塔架的后侧转动。虽然风车会受到塔架干扰气流的影响,但该方式也有很大的优点,那就是可有效利用在崎岖的山地经常刮起的自下而上风。

  为了避免桨叶在被强风刮弯时相互碰撞,上风式风车的桨叶旋转面需要稍微朝向上方。下风式风车不存在这种问题,所以风车的旋转面可以正对着来风方向设置。富士重工为了开发出适合日本(山地较多)的风车,选择了全世界使用较少的下风式。通过流体力学方面的改进,克服了塔架造成的气流干扰。

  日立认为,这种下风式设备能够在浮体式海上风力发电方面发挥优势。浮体式海上风力发电是指在漂浮在海面的设备上设置风车的方式。水深超过40m时,这种方式与在海底建造底座的着床式海上风力发电方式相比,成本方面比较有利。浅海区域较少的日本主要采用浮体式风力发电。已启动发电项目的福岛海域的水深达到了100m,只能选择浮体式。

  海上刮起的风是与海面平行的。但采用浮体式时,被强风一吹,塔架会稍向下风向倾斜。因此,采用上风式设备时,风叶的旋转面会稍朝向上方。但采用下风式设备的话,可正对着来风方向设置,能够提高将风能转换为电能的效率。海上风力发电的设备利用率比陆上风力发电高出10个百分点左右。因此,效率稍高一点就能对提高发电量作出巨大贡献。

  以欧洲为中心,海上风力发电主要采用着床式。旋转的风车全部由西门子等欧洲厂商生产。如果日本在投资回报率较高的浮体式风力业务方面获得成功,主要采用日本产风车的日本市场就会扩大,甚至有可能逆转欧洲市场的情况。目前,亚洲也纷纷上马海上风力发电项目。如果海上风力发电成本降低,市场扩大至全世界,浮体式发电的潜在市场就会超过着床式。

  在日本处于领先地位的太阳能电池领域,技术方面的差异化很难实现,日本企业在中国企业强大的成本竞争力面前被迫陷入苦战。要避免在风力发电领域重蹈覆辙,就要坚持贯彻其他公司无法模仿的技术差异化战略。

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