縱觀中國風電產(chǎn)業(yè)技術現(xiàn)實和前沿技術的發(fā)展，目前全國風電制造技術發(fā)展主要呈現(xiàn)如下特點:
1、產(chǎn)業(yè)集中是總的趨勢
2012年，全國累計裝機容量前十名制造商的容量比例之和已經(jīng)達到83.2%，新增裝機容量前十名制造商的容量比例之和已經(jīng)達到81.2%。全國排名前十五位的風電機組制造企業(yè)占據(jù)了全國新增裝機94.2%的市場份額。2012年，金風科技、華銳風電、國電聯(lián)合動力、廣東明陽和湘電風能這前5家企業(yè)，就占據(jù)了國內新增裝機60%以上的市場份額。可以看出:全國風電設備市場由十多家大型風電機組制造企業(yè)控制或壟斷的局面仍然沒有明顯變化。
近幾年，風電設備制造企業(yè)之間的兼并、重組、收購愈演愈烈。例如:金風科技收購了德國Vensys公司;湘電股份1000萬歐元收購荷蘭達爾文公司;中復連眾收購了德國NOI公司;中航惠騰2009年收購了CTC葉片公司。此外，上海電氣與西門子實現(xiàn)戰(zhàn)略合作，大唐集團與華創(chuàng)風能實現(xiàn)戰(zhàn)略重組，華創(chuàng)風能正式并入大唐集團序列。國內各大風電制造公司完成了產(chǎn)業(yè)布局，在主要市場集中地都建立了生產(chǎn)基地，一個大公司相當于多個公司的集成。
2、水平軸風電機組技術仍然是主流
水平軸風電機組技術，因其具有風能轉換效率高、轉軸較短，在大型風電機組上更顯出經(jīng)濟性等優(yōu)點，使水平軸風電機組仍然是國內大型風電機組發(fā)展的主流機型，并占到100%以上的市場份額。近期發(fā)展的大型垂直軸風電機組因具有全風向對風、變速裝置及發(fā)電機可以置于風輪下方或地面等優(yōu)點，近年來，相關研究和開發(fā)也在不斷進行并取得一定進展，單機試驗示范正在進行，但是還沒有機組產(chǎn)品在風電場批量應用。
3、風電機組單機容量持續(xù)增大
近年來，國內風電市場中風電機組的單機容量持續(xù)增大，隨著單機容量不斷增大和利用效率提高，國內主流機型已經(jīng)從2005年的750kW-850kW增加到2013年的1.5-2.5MW。
同樣，國內風電市場中風電機組的單機容量也持續(xù)增大。2012年新安裝的機組的平均單機容量達到了1.65MW，而2013年新安裝的機組的平均單機容量已經(jīng)達到了1.73MW。2013年我國風電場安裝的最大風電機組為6MW。
近年來，海上風電場的開發(fā)進一步加快了大容量風電機組的發(fā)展，我國華銳風電的3MW海上風電機組已經(jīng)在海上風電場批量應用。3.6MW, 4MW、5MW, 5.5MW和6MW海上風電機組已經(jīng)陸續(xù)下線并投入試運行。目前，華銳、金風、上海電氣、聯(lián)合動力、湖南湘電、重慶海裝、東方汽輪機、廣東明陽和太原重工等公司都已經(jīng)研制出5MW至6MW的大容量海上風電機組產(chǎn)品，為大規(guī)模開發(fā)海上風電積極做好準備。
4、變槳變速功率調節(jié)技術得到廣泛采用
由于變槳距功率調節(jié)方式具有載荷控制平穩(wěn)、安全和高效等優(yōu)點，近年在大型風電機組上得到了廣泛采用。結合變槳距技術的應用以及電力電子技術的發(fā)展，大多數(shù)風電機組制造廠商采用了變速恒頻技術，并開發(fā)出了變槳變速風電機組，在風能轉換效率上有了進一步完善和提高。2012年，在全國安裝的風電機組全部采用了變槳變速恒頻技術。2MW以上的風電機組大多采用三個獨立的電控調槳機構，通過三組變速電機和減速箱對槳葉分別進行閉環(huán)控制。
5、雙饋異步發(fā)電技術仍占主導地位
外資企業(yè)丹麥Vestas公司、西班牙Gamesa公司、美國GE風能公司、印度Suzlon公司以及Nordex公司等都在生產(chǎn)雙饋異步發(fā)電型變速風電機組。
我國內資企業(yè)華銳風電、東方氣輪機、國電聯(lián)合動力、廣東明陽、上海電氣和重慶海裝等企業(yè)也在生產(chǎn)雙饋異步發(fā)電機變速恒頻風電機組。2013年我國新增風電機組中，雙饋異步發(fā)電型變速風電機組約占69%的比例。目前，我國華銳風電研發(fā)的3MW的雙饋異步發(fā)電型變速恒頻風電機組已經(jīng)在海上風電場批量投入應用，6MW的雙饋異步發(fā)電型變速恒頻風電機組已經(jīng)試運行。國電聯(lián)合動力6MW的雙饋異步發(fā)電型變速恒頻風電機組已經(jīng)安裝試驗。
6、直驅式風電技術得到迅速發(fā)展
無齒輪箱的直驅方式能有效地減少由于齒輪箱問題而造成的機組故障，可有效提高系統(tǒng)運行的可靠性和壽命，減少風電場維護成本，因而逐步得到了市場的青睞。我國新疆金風科技有限公司與德國Vensys公司合作研制的1.5MW直驅式風電機組，已有上千臺安裝在風電場。金風科技有限公司研制的2.5MW直驅式風電機組已經(jīng)批量投放國內外市場。
金風科技在2011年、2012年和2013年連續(xù)成為我國風電市場的第一大供應商。同時，我國湘電公司的2MW直驅風電機組也已大批量進入市場，5MW直驅風電機組也已安裝運行。其他如:華創(chuàng)風能、
廣西銀河艾邁迪、航天萬源、濰坊瑞其能等制造企業(yè)也開發(fā)研制了永磁直驅風電機組。2013年新增大型風電機組中，永磁直驅式風電機組約占31%。
7、各種全功率變流風電機組得到應用
伴隨著直驅永磁式風電機組的增多以及高速齒輪箱配高速永磁風電機組的出現(xiàn)，全功率變流技術得到了廣泛發(fā)展和應用。應用全功率變流的并網(wǎng)技術，使風輪和發(fā)電機的調速范圍擴展到0至150%的額定轉速，全功率變流技術對低電壓穿越有簡單先進的解決方案，可提高機組的風能利用范圍。近年由于全功率變流技術的成熟，部分企業(yè)選擇了同步發(fā)電機或鼠籠發(fā)電機搭配齒輪箱和全功率變流器的傳動鏈形式，主要分為兩類，一類是在1000kW以下的機組中，采用了電勵磁同步電機搭配全功率變流器的形式，如海裝、長星風電和久和能源的850kW機組和航天萬源的900kW的機組，另外一類為永磁同步電機或鼠籠電機搭配齒輪箱和全功率變流器，主要應用在2.5MW及以上機型中，一些企業(yè)選擇了永磁同步電機或鼠籠電機搭配齒轉箱和全功率變流器的傳動鏈形式，比如金風的3MW機組、明陽的3MW超緊湊機組和南車的2.5MW機組，國際廠商的機型如Vestas的V112、西門子的SWT-3.6-120和Gamesa的G10X-4.5等機組;上述全功率變流風電機組也代表了今后的發(fā)展趨勢。
8、低風速地區(qū)風電設備研發(fā)取得進展
針對我國大多數(shù)地區(qū)處于低風速區(qū)的實際情況，國內企業(yè)通過技術創(chuàng)新，研發(fā)出針對性的風電機組產(chǎn)品及解決方案，最為明顯的特征為風輪葉片更長、塔架更高，捕獲的風能資源更多。以1.5MW風電機組為例，2012年新增機組中，60%以上為風輪直徑86米及以上的風電機組，有的1.5MW機組甚至采用了直徑93米以上的風輪。國內提供1.5MW風電機組的30余家企業(yè)之中，已有10多家具備了直徑90米以上風輪機型的供應能力。2MW低速風電機組的風輪直徑達到115米以上，金風公司2.5MW低速風電機組的風輪直徑甚至達到了121米。這些低速風電機組在我國南部省份的分散式風電場中發(fā)揮較好的作用。
9、大型風電機組關鍵部件的性能日益提高
我國在大型風電機組關鍵部件方面也取得明顯進步，如南京高速齒輪箱廠、重慶齒輪箱廠、大連重工減速機廠、杭州前進齒輪箱廠和德陽二重等主要齒輪箱制造企業(yè)生產(chǎn)的大型風電機組齒輪箱，供貨能力充足，質量已有明顯提高;中材科技、中復連眾、保定惠騰、等葉片制造企業(yè)供貨能力充足，質量已有明顯提高，國內已能生產(chǎn)長達48.8m,與3兆瓦風電機組配套的大尺寸葉片，與6MW風電機組配套的葉片也已經(jīng)下線;永濟電機廠、湘潭電機、南車電機等生產(chǎn)的發(fā)電機等產(chǎn)品批量大，質量有很大提高。從2013年上海第八屆風能展的情況看，我國風電設備的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，為今后的快速發(fā)展奠定了穩(wěn)固的基礎。我國在某些基礎結構件、鑄鍛件等領域已經(jīng)具有優(yōu)勢，不僅能滿足國內市場需求，而且已經(jīng)向國際市場供貨。
北京科諾偉業(yè)能源科技有限公司、深圳禾旺電氣、合肥陽光電源有限公司、天津瑞能電氣、金風天誠科創(chuàng)、龍源電氣等10多家企業(yè)已具備兆瓦級風電機組變流器研發(fā)、生產(chǎn)和供貨能力。
10、葉片技術發(fā)展趨勢
隨著風電機組尺寸的增大，葉片的長度也變得更長，為了使葉片的尖部不與塔架相碰，設計的主要思路是增加葉片的剛度。為了減少重力和保持頻率，則需要降低葉片的重量。好的疲勞特性和好的減振結構有助于保證葉片長期的工作壽命。
額外的葉片狀況檢測設備將被開發(fā)出來并安裝在風電機組上，以便在葉片結構中的裂紋發(fā)展成致命損壞之前或風電機組整機損壞之前警示操作者。對于陸上風電機組來說，不久這種檢測設備就會成為必備品。
為了增加葉片的個剛度并防止它由于彎曲而碰到塔架，在長度大于50米的葉片上將廣泛使用強化碳纖維材料。
為了方便兆瓦級葉片的道路運輸，某些公司已經(jīng)研究把葉片制作成兩段的技術。例如使葉片由內、外兩段葉片組成，靠近葉根的內段由鋼制造，外包玻璃鋼殼體形成氣動形狀表面。
11、海上風電技術成為重要發(fā)展方向
在我國，隨著海上風電場規(guī)劃規(guī)模的不斷擴大，各主要風電機組整機制造廠都積極投入大功率海上風電機組的研制工作。華銳率先推出3MW海上風電機組，并在上海東海大橋海上風電場批量投入并網(wǎng)運行。華銳公司江蘇鹽城海上風電機組研發(fā)基地制造的6MW海上風電機組，已于2011年10月在江蘇射陽縣臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)完成首臺機組的吊裝。金風公司在江蘇大豐縣建設海上風電機組研發(fā)基地研制的6MW直驅式海上風電機組已經(jīng)下線。湖南湘電收購了荷蘭達爾文公司，合作研發(fā)的5MW海上直驅永磁風電機組已經(jīng)投入試運行。重慶海裝在國家科技部支持下，成立了“海上風力發(fā)電工程技術研發(fā)中心”，形成了全套產(chǎn)業(yè)鏈的整合，完成了5MW海上風電機組的研發(fā)。國電聯(lián)合動力研制的6MW海上風電機組已經(jīng)安裝試運行。明陽風電、上海電氣、東方汽輪機、南車株洲電力、浙江華儀等都在全力研制大型海上風電機組。
到2020年底，全國規(guī)劃建設總容量達3000萬千瓦海上風電場。未來風能技術更新發(fā)展的驅動力主要來自蓬勃崛起的近海風電場建設，這一發(fā)展趨勢已經(jīng)不可逆轉。
（內容選自《2014全國大型風能設備行業(yè)年會報告》）
