风电保护涂料市场发展现状
2022-05-19 15:57 浏览:229
风电保护涂料市场发展现状
(中国化工学会涂料涂装专业委员会海洋石油工业防腐分会,江苏常州213016)
0 引言
为限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖,1997 年12 月,作为《联合国气候变化框架公约》补充条款的《联合国气候变化框架公约的京都议定书》(简称“京都议定书”)在日本京都通过,并于2005 年2 月16 日起正式生效。这份具有法律效力的《京都议定书》规定:到2010年,所有发达国家二氧化碳等6 种温室气体的排放量要比1990 年减少5.2%。2009 年12 月,在《京都议定书》一期承诺即将到期之时,全球192 个国家的环境部长和官员在丹麦哥本哈根召开联合国气候峰会,原则达成了《哥本哈根协议》,在2020 年之前,将建立一个每年1 000 亿美元的气候援助基金,资助发展中国家减少温室气体的排放,并希望能在2050 年之前把全球升温控制在2 ℃以内。虽然新达成的协议不具有法律约束力,但这已是继《京都议定书》后又一具有划时代意义的全球气候协议书。2010年3 月9 日,中国批准《哥本哈根协议》,承诺到2020 年在2005 年水平上消减碳密度40%~45%。在全球减少碳排放量的进程中,以风力发电为代表之一的清洁能源产业已备受重视。
1 全球风电产业方兴未艾
全球的风能约为2.74×109 MW,其中可利用的风能为2×107 MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10 倍。早在公元前4000 年人类便开始利用风能,中国人首先将风用于海上竹筏,此后在埃及、波斯等国出现了帆船和风磨,中世纪,荷兰与美国出现了用于排灌的水平轴风车。1887 年左右,美国人Charles F. Brush 建造了第一台风力发电机。随着人类逐渐认识到清洁、可再生能源对减少碳排放的重要性,使风力发电行业在21 世纪前10 年出现了井喷式的发展。作为典型的清洁能源,风电不但可以节省大量煤炭、石油等不可再生资源,具有极其重要的经济价值,而且每千瓦时风电可减少600~700 g 二氧化碳的排放,对降低温室气体排放、保证《哥本哈根协议》全球2 ℃升温控制目标有着极其重要的作用。据欧洲风能协会(EWEA)对原油价格、碳排放量费用与风电投资进行的对比分析显示,合理应用风电可节约超过百万亿欧元。
全球风电装机容量近10 年里保持了年均近30%的增速,即便在金融危机肆虐的2008 年,风机总装机容量和新增装机量同比增幅也分别达到29%和37.8%(调整前数据)。2009 年,全球风电总装机容量已经达到了159 213 MW,同比增长31.7%,其中,新增风机装机容量38 312 MW,同比增长42%。
2009 年,中国风电装机新增容量高达13 800 MW,同比增长113%,这几乎是其前4 年新增装机总量的1 倍,中国继2008 年后再次成为全球新增风机量最大的国家。2009 年,美国风机装机总量35 159 MW,仍是排名全球第一的国家,中国以260 100 MW 总装机量超过德国和西班牙,从2008 年的第四位上升到第二位。
2009 年,全球风电装备共发电340 TWh(1 TWh=10 亿kWh),相当于意大利(全球第7 大经济体)全国的电力需求总量,约等于全球电力消费总量的2%。风电发电行业2009年产值约500 亿欧元。伴随着全球风电市场的高速发展,涌现出了一批领先的风电装备生产企业,目前全球十大风能设备提供商分别为丹麦维斯塔斯(Vestas)、西班牙歌美飒(Gamesa)、美国通用电气(GE)、德国Enercon、印度苏司兰(Suzlon)、西门子(丹麦)公司、德国Nordex、德国REpower、西班牙Acciona 和中国金风。据全球风能协会(WWEA)的预测,到2013 年全球风机总装机容量将达到332 488 MW,比2009 年增长100%以上,可见,风力发电装备高速增长的时代仍将继续。
中国幅员辽阔,海岸线狭长,风能资源及其丰富,根据2006 年国家气象中心根据数值模拟方法对我国风能资源进行的评价,在不考虑青藏高原的情况下,我国陆地上离地面10 m 高度层风能资源可开发量为25.48 亿kW,风能功率在150 W/m2 以上的陆地面积约为20 万km2。
1975 年,清华大学和内蒙古草原研究所合作试制出微型风力发电机,标志着中国风力发电产业的诞生。1986年,中国从丹麦维斯塔公司引进了3 台55 kW 变桨距风力发电机,并在山东荣成建立了中国第一个小型风电场。1997 年,我国提出“乘风计划”,大型并网风电机组开始从科研走向市场,1999 年,新疆金风科技和浙江运达自主研制出600 kW 失速型风力发电机,标志着我国风机制造行业正式起步。
2001 年,我国风机装机总量约400 MW,此后连续多年的增长率一直稳定在20%以下。2006 年起,受益于产业政策扶持和巨额投资拉动,行业出现爆发式增长。尤其是2007 年9 月中国政府发布的《可再生能源中长期发展规划》(提出到2020 年全国风电总装机容量达到3 000 万kW)和2008 年3 月国家发展改革委发布的《可再生能源发展“十一五”规划》(提出2010 年风电装机容量目标为1 000 万kW),带动我国风电装机总量连续4 年实现翻番。此外,财政部《关于调整大功率风力发电机组及其关键零部件、原材料进口税收政策》、发改委推出的《可再生能源发电价格和费用分摊管理办法》以及《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》等政策均极大地推动了风电行业的蓬勃发展。此外,《京都议定书》中引入的清洁发展机制(CDM),一定程度上从经济角度促进了我国风电产业的发展。在各种因素的推动下,“十一五”规划的风电发展目标2008 年当年即被超额完成。此后,国家发改委和能源局又宣布,将用10 多年的时间在甘肃、内蒙古、河北、江苏等地形成几个上千万kW 的风电基地,实现2020 年供电装机规模1~1.5 亿kW,市场被进一步放大。
根据WWEA 发布的数据,2009 年中国风机总装机量260 100 MW,成为全球风机装机总量第二位的国家;新增风机装机量13 800 MW,是全球年新增风机量最大的国家。而根据中国电力企业联合会的统计,2008-2009 年,我国风电基本建设投资完成额分别同比增长88.10%和43.90%,新增风电容量分别为466 万kW 和897 万kW。2009 年,我国风电装机容量1 613 万kW,虽然这一数据远小于WWEA的数据,但仍较2008 年增长92.26%,远高于同期火电8.16%和水电14.01%的年增长率。
近年来风电产业在中国的腾飞吸引了大批国际风机生产商投资建厂,同时也带动了国内风机生产企业的崛起。目前,我国已有近80 家风电整机生产企业,但真正形成批量生产MW 机组的企业则仅有10 余家。2009 年我国新增风电装机量企业排名参见图4。
其中华锐风电、金风科技和东方汽轮机有限公司分别以349.5 万kW、272.2 万kW 和203.5 万kW 位居市场前“三甲”,三家企业合计825.2 万kW,占新增市场的59.7%,而全年新增装机在10~80 万kW 的企业有16 家,占新增市场的36.1%,其余企业新增装机量均低于10 万kW。在出口方面,近年来我国风机行业也实现了从无到有、从小到大,并一举成为全球主要风机出口国之一。有数据显示,2008 年全年中国出口风力发电机组总金额达2.11 亿美元,共10 398 台,出口地遍及意大利、荷兰、德国、英国、丹麦、西班牙、美国、古巴以及亚洲的蒙古、韩国、日本等国家。
从上面对我国风电市场发展远景的分析可以看出,这是一个方兴未艾的行业,其巨大的发展空间必将带动对相关配套产品的需求增长,其中对风电装备保护涂料的需求将使风电涂料成为推动涂料行业发展的一个新的增长点。风力发电机组主要由叶片、传动系统、发电机、储能设备、塔架及电器系统等组成,由于风机所处的地域宽广,会遭遇到各种恶劣环境的影响,如风沙侵蚀、沿海的盐雾腐蚀、温差变化、紫外光辐射老化等,因此需要采取各种保护措施,其中对保护涂料的需求主要包括塔架防腐涂料、叶片保护涂料以及风机抗静电涂料等。