“雙碳”目標驅動下株洲市風力發(fā)電產業(yè)高質量發(fā)展的路徑研究

胡艷華， 王 嶸， 莫程凱

（湖南汽車工程職業(yè)學院機電工程學院， 湖南 株洲 412001）

0 引言

2020 年中央經濟工作會議[1]明確提出，當前我國正處于實現“雙碳”目標、構建“清潔低碳、安全高效”能源體系的關鍵時期，碳達峰碳中和工作要加快調整優(yōu)化產業(yè)結構、能源結構，推動煤炭早日迎來消費高峰。

2023 年1 月，在全國兩會上，省人大代表、株洲市委常委、常委副市長王衛(wèi)安指出，株洲將加快構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系，依托技術進步和發(fā)展方式創(chuàng)新，以產業(yè)高端化、智能化、綠色化、融合化為主要發(fā)展方向，打造“風電裝備制造名城”。2023 年2 月，株洲市市委副書記、市長陳恢清在第三十四屆全國風能裝備行業(yè)年會暨產業(yè)發(fā)展高峰論壇上強調，要搶先抓住機遇、深耕細作，形成特色優(yōu)勢，把風電裝備產業(yè)放在更突出的位置。發(fā)展風電產業(yè)，一是有助于推動株洲市風電產業(yè)高質量發(fā)展，打造風電裝備制造業(yè)高地；二是有助于促進株洲市實現綠色能源轉型升級，加快構建現代能源體系；三是有助于打造現代化高水平職業(yè)教育新高地，促進區(qū)域經濟快速發(fā)展。

1 株洲風力發(fā)電產業(yè)發(fā)展現狀

從風能資源來進行分析，株洲市地處內陸，境內以山地為主，風能資源較多。目前，株洲已建成投運并已并網的風力發(fā)電場項目2 個，裝機容量分別為5 萬kW和3.8 萬kW，預計年發(fā)電能力16 783 萬kW·h，折標準煤2.06 萬t。根據湖南省“十四五”風電規(guī)劃項目的相關數據可知，株洲市規(guī)劃總裝機容量為68.06 萬kW，其中山地風電場項目共13 個。

從風電裝備制造企業(yè)來進行分析，株洲風電裝備產業(yè)集群匯聚了企業(yè)51 家，是全國風力發(fā)電裝備核心產品布局最全的城市，聚集了以中車株洲所、中車電機、時代新材等龍頭企業(yè)的風電設備產業(yè)集群。

2 株洲風力發(fā)電發(fā)展所存在的難題

2.1 產業(yè)結構不夠科學完善

從風電產業(yè)鏈分析，處于上游的風電產業(yè)包括風電場的核心設備及其零部件，即風機設備、電纜和塔筒等；中游包括建設、運營風電場；下游主要涉及發(fā)電和風電場的檢修與運維，如圖1 所示。

圖1 風電產業(yè)鏈格局分布

數據顯示，目前株洲市主要有中車株洲所風電事業(yè)部、時代新材料、中車電機、南方宇航高精傳動、株洲齒輪以及天橋起重機等6 家風電設備制造企業(yè)，其中主要涉及風機整機、風機葉片、齒輪箱以及變流器等風電相關業(yè)務，而缺少風機零部件生產企業(yè)，如塔筒、電纜以及測風防雷設備等。在風電場建設以及風電場運營方面更缺乏相關的公司，因此產業(yè)結構不夠科學完善有待進一步提高。

2.2 創(chuàng)新體系有待增強

隨著風電技術的不斷發(fā)展，能源企業(yè)在風電技術研究和應用上的投入也越來越大，主要是研究分析風電控制技術、低電壓穿越技術以及并網技術。如楊明明[2]、鄧民煒[3]對風力發(fā)電的預測技術、功率控制技術、無功功率及電壓自控技術、監(jiān)視系統(tǒng)或外部交互等風力發(fā)電的特點和風力發(fā)電的關鍵技術進行了研究分析，使風電場實現了遠端控制和現場控制。吳士華[4]、張艷[5]等分析了風電場低壓穿越技術的現狀以及風電場低壓穿越技術的改造，并提出了相應的改進措施。李春奇[6]、司惠中等[7]闡述風力發(fā)電并網的特點及現狀，存在的問題以及解決的方法。一方面，風電整機的整體設計方法尚未完全掌握，風電關鍵技術的研發(fā)水平和創(chuàng)新能力與國外相比有明顯差距；另一方面，產品質量的穩(wěn)定性、運行可靠性在目前已投產的國產機組中存在一定的問題。風機的制造標準、檢測標準、調試標準最終都還沒有確定下來。因此，風電行業(yè)仍需加強創(chuàng)新體系。

2.3 專業(yè)技能人才不足

風電設備技術密集型的特點決定了其具有較高的人才壁壘。風機產品的多學科特點決定了它對很多學科領域都有專業(yè)人才的需求，特別是市場上比較稀缺的多學科、復合型人才，更是如此。無論在產品研發(fā)、技術研究方面，還是在生產制造環(huán)節(jié)，專業(yè)人才都是重中之重。人才儲備和培養(yǎng)都需要較高的成本，核心技術人員和各層級人才的儲備、引進、培養(yǎng)與激勵，已成為市場主體的核心競爭力構成，也是行業(yè)主要壁壘之一。

調研組通過問卷調研、網絡搜索、現場走訪等方式，對周邊主要風電企業(yè)開展了調研。從企業(yè)內部來看，一些風電設備制造企業(yè)自身發(fā)展能力不足，缺乏先進技術和專業(yè)人才，缺乏對研發(fā)力度的重視，在科研方面投入的資金少、力度小，明顯缺乏發(fā)展的內生動力。從外部支撐來看，風電產業(yè)整體投入不足，科研體系尚不完善，智力支持仍以企業(yè)自身為主，高等院校自主參與積極性不夠，點少面窄。此外，規(guī)模企業(yè)對區(qū)域企業(yè)的發(fā)展帶動力有限，需進一步強化可持續(xù)發(fā)展能力。

2.4 管理政策尚待完善

隨著國家“十四五”規(guī)劃、碳達峰及碳中和政策的相繼出臺，可再生清潔能源發(fā)電已成為我國未來發(fā)展的重點領域和主要布局點，風電、清潔能源等行業(yè)步入快車道，未來行業(yè)發(fā)展環(huán)境持續(xù)向好。當前各省市對風電發(fā)展的要求以鼓勵類為主，具體表現在各省市對本省的風電裝機量提出要求，主要是各省份加強風電建設的空間布局、圍繞風電項目建設，推進新能源裝備制造產業(yè)發(fā)展等。截至2023 年6 月，湖南省已發(fā)布《湖南省碳達峰實施方案》與《湖南省工業(yè)領域碳達峰實施》等風電行業(yè)相關政策。而湖南株洲地區(qū)尚未出臺明確的風電行業(yè)政策，因此管理政策尚待完善。

3 株洲市風電產業(yè)高質量發(fā)展的路徑研究

面向風電產品全生命周期構建四大技術平臺（系統(tǒng)方案解決平臺、智能風機平臺、數字化平臺、智能運維服務平臺）和四大保障體系（產業(yè)鏈保障體系、高端裝備制造體系、項目管理標準化體系、人才支撐體系），如圖2 所示。

圖2 風電產業(yè)高質量發(fā)展路徑

3.1 產業(yè)結構調整，打造風電產業(yè)鏈保障體系

調整產業(yè)結構，要明確風電產業(yè)鏈的導向，通過優(yōu)勢企業(yè)主導、工業(yè)園區(qū)引導、風電產業(yè)升級驅動三種推進路徑促進株洲地區(qū)風電產業(yè)的發(fā)展。在風電產業(yè)規(guī)劃時，要充分利用現有產業(yè)基礎，從當地的資源環(huán)境、技術水平、人才儲備等多方面因素出發(fā)，綜合考慮，合理選擇發(fā)展路徑，在風電產業(yè)高速發(fā)展的大環(huán)境下，抓住機遇，找準方向，加快發(fā)展。大力加強風電產業(yè)基礎設施建設，夯實風電產業(yè)基礎。匯聚資源、聚焦政策、聚集力量，奮力打造千億級新能源及裝備制造產業(yè)集群。構建從上游的核心設備及零部件，到中游的風電場建設及運營，再到下游的風力發(fā)電及維護的全產業(yè)鏈生態(tài)體系。

3.2 改革創(chuàng)新體系，打造高端裝備制造體系

改革創(chuàng)新體系，堅持創(chuàng)新驅動、科技先導，結合智能制造數字化生產平臺，打造高端裝備制造體系。株洲市風電產業(yè)要以持續(xù)健康發(fā)展的風電技術裝備為基礎，建立以企業(yè)為主體，市場為導向，產學研相結合，不斷創(chuàng)新的風電產業(yè)創(chuàng)新體系。同時，株洲市風電裝備制造企業(yè)要積極借鑒國內外的經驗并結合株洲市的市情走自己的研發(fā)道路。各風電機組整機制造企業(yè)與風電機組配套零部件制造企業(yè)間要加強協(xié)作和信息交流，共同控制產品的質量和風險。

3.3 深入產教融合，健全專業(yè)人才支撐體系

株洲風電產業(yè)提升核心競爭力急需領軍人才，更需要大量的高技術、高素質人才。鼓勵引進緊缺人才，重點實施領軍人才培養(yǎng)計劃、科技型企業(yè)家培育計劃，通過吸引企業(yè)家?guī)眄椖?，再通過項目催生產業(yè)。同時，要加大創(chuàng)新型人才培養(yǎng)力度，培養(yǎng)適合風電產業(yè)發(fā)展需要的各方面人才，倡導高等院校與科研院所在風電產品生產制造、風機檢修與運維等一線投放培養(yǎng)的技術人才，為人才成長創(chuàng)造便利的良好環(huán)境。深化產教融合，聯合校企共建專業(yè)群人才培養(yǎng)模式，即“兩車間、三領域、三證書、五段交替”。師生實行雙崗位輪換、雙身份管理，教師既為學校專任教師，又是企業(yè)技術或管理人員，學生既是在校學生，又是企業(yè)的預備員工。采用聯合招生招工方式，按照“工學交替”和“雙導師”培養(yǎng)機制，實施聯合培養(yǎng)。

3.4 優(yōu)化管理政策，形成項目管理標準化體系

在政府層面，要優(yōu)化管理政策。為降低企業(yè)生產制造成本，提高市場競爭力，緩解新能源行業(yè)高成本的現狀，對風能、太陽能、生物質能、地熱能等新能源給予更多的價格補貼、稅收優(yōu)惠、財政資金和重點項目支持。加大政府服務力度，優(yōu)化企業(yè)發(fā)展環(huán)境，為新能源項目和企業(yè)開辟發(fā)展的“綠色通道”。在企業(yè)層面上，為使重大項目早投產、早達效，風電設備制造企業(yè)應該要優(yōu)化工作流程、加強部門協(xié)調、加快項目審批，建立風電產品“全生命周期項目管理體系”，形成項目管理標準化體系。

4 結語

主要從風能資源以及風電裝備制造企業(yè)兩個方面對株洲市風電產業(yè)的發(fā)展現狀進行了研究分析，并從產業(yè)結構、創(chuàng)新體系、專業(yè)人才以及管理政策等方面剖析株洲市風電產業(yè)發(fā)展所存在的問題，根據調研數據可知，目前株洲市風電產業(yè)主要存在風電產業(yè)結構不夠科學完善、創(chuàng)新體系有待增強、專業(yè)技術人才不足以及管理政策尚待完善等問題。針對目前株洲市風電產業(yè)所存在的問題，面向風電產品全生命周期構建株洲市風電產業(yè)發(fā)展的系統(tǒng)動力學模型，從產業(yè)結構調整、創(chuàng)新體系改革、專業(yè)技能人才培養(yǎng)以及管理政策優(yōu)化等四個方面提出了符合株洲市市情的相關建議。對推動株洲市風電產業(yè)高質量發(fā)展，打造風電裝備制造業(yè)高地具有重要的促進作用。