“双碳”目标驱动下株洲市风力发电产业高质量发展的路径研究

胡艳华， 王 嵘， 莫程凯

（湖南汽车工程职业学院机电工程学院， 湖南 株洲 412001）

0 引言

2020 年中央经济工作会议[1]明确提出，当前我国正处于实现“双碳”目标、构建“清洁低碳、安全高效”能源体系的关键时期，碳达峰碳中和工作要加快调整优化产业结构、能源结构，推动煤炭早日迎来消费高峰。

2023 年1 月，在全国两会上，省人大代表、株洲市委常委、常委副市长王卫安指出，株洲将加快构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系，依托技术进步和发展方式创新，以产业高端化、智能化、绿色化、融合化为主要发展方向，打造“风电装备制造名城”。2023 年2 月，株洲市市委副书记、市长陈恢清在第三十四届全国风能装备行业年会暨产业发展高峰论坛上强调，要抢先抓住机遇、深耕细作，形成特色优势，把风电装备产业放在更突出的位置。发展风电产业，一是有助于推动株洲市风电产业高质量发展，打造风电装备制造业高地；二是有助于促进株洲市实现绿色能源转型升级，加快构建现代能源体系；三是有助于打造现代化高水平职业教育新高地，促进区域经济快速发展。

1 株洲风力发电产业发展现状

从风能资源来进行分析，株洲市地处内陆，境内以山地为主，风能资源较多。目前，株洲已建成投运并已并网的风力发电场项目2 个，装机容量分别为5 万kW和3.8 万kW，预计年发电能力16 783 万kW·h，折标准煤2.06 万t。根据湖南省“十四五”风电规划项目的相关数据可知，株洲市规划总装机容量为68.06 万kW，其中山地风电场项目共13 个。

从风电装备制造企业来进行分析，株洲风电装备产业集群汇聚了企业51 家，是全国风力发电装备核心产品布局最全的城市，聚集了以中车株洲所、中车电机、时代新材等龙头企业的风电设备产业集群。

2 株洲风力发电发展所存在的难题

2.1 产业结构不够科学完善

从风电产业链分析，处于上游的风电产业包括风电场的核心设备及其零部件，即风机设备、电缆和塔筒等；中游包括建设、运营风电场；下游主要涉及发电和风电场的检修与运维，如图1 所示。

图1 风电产业链格局分布

数据显示，目前株洲市主要有中车株洲所风电事业部、时代新材料、中车电机、南方宇航高精传动、株洲齿轮以及天桥起重机等6 家风电设备制造企业，其中主要涉及风机整机、风机叶片、齿轮箱以及变流器等风电相关业务，而缺少风机零部件生产企业，如塔筒、电缆以及测风防雷设备等。在风电场建设以及风电场运营方面更缺乏相关的公司，因此产业结构不够科学完善有待进一步提高。

2.2 创新体系有待增强

随着风电技术的不断发展，能源企业在风电技术研究和应用上的投入也越来越大，主要是研究分析风电控制技术、低电压穿越技术以及并网技术。如杨明明[2]、邓民炜[3]对风力发电的预测技术、功率控制技术、无功功率及电压自控技术、监视系统或外部交互等风力发电的特点和风力发电的关键技术进行了研究分析，使风电场实现了远端控制和现场控制。吴士华[4]、张艳[5]等分析了风电场低压穿越技术的现状以及风电场低压穿越技术的改造，并提出了相应的改进措施。李春奇[6]、司惠中等[7]阐述风力发电并网的特点及现状，存在的问题以及解决的方法。一方面，风电整机的整体设计方法尚未完全掌握，风电关键技术的研发水平和创新能力与国外相比有明显差距；另一方面，产品质量的稳定性、运行可靠性在目前已投产的国产机组中存在一定的问题。风机的制造标准、检测标准、调试标准最终都还没有确定下来。因此，风电行业仍需加强创新体系。

2.3 专业技能人才不足

风电设备技术密集型的特点决定了其具有较高的人才壁垒。风机产品的多学科特点决定了它对很多学科领域都有专业人才的需求，特别是市场上比较稀缺的多学科、复合型人才，更是如此。无论在产品研发、技术研究方面，还是在生产制造环节，专业人才都是重中之重。人才储备和培养都需要较高的成本，核心技术人员和各层级人才的储备、引进、培养与激励，已成为市场主体的核心竞争力构成，也是行业主要壁垒之一。

调研组通过问卷调研、网络搜索、现场走访等方式，对周边主要风电企业开展了调研。从企业内部来看，一些风电设备制造企业自身发展能力不足，缺乏先进技术和专业人才，缺乏对研发力度的重视，在科研方面投入的资金少、力度小，明显缺乏发展的内生动力。从外部支撑来看，风电产业整体投入不足，科研体系尚不完善，智力支持仍以企业自身为主，高等院校自主参与积极性不够，点少面窄。此外，规模企业对区域企业的发展带动力有限，需进一步强化可持续发展能力。

2.4 管理政策尚待完善

随着国家“十四五”规划、碳达峰及碳中和政策的相继出台，可再生清洁能源发电已成为我国未来发展的重点领域和主要布局点，风电、清洁能源等行业步入快车道，未来行业发展环境持续向好。当前各省市对风电发展的要求以鼓励类为主，具体表现在各省市对本省的风电装机量提出要求，主要是各省份加强风电建设的空间布局、围绕风电项目建设，推进新能源装备制造产业发展等。截至2023 年6 月，湖南省已发布《湖南省碳达峰实施方案》与《湖南省工业领域碳达峰实施》等风电行业相关政策。而湖南株洲地区尚未出台明确的风电行业政策，因此管理政策尚待完善。

3 株洲市风电产业高质量发展的路径研究

面向风电产品全生命周期构建四大技术平台（系统方案解决平台、智能风机平台、数字化平台、智能运维服务平台）和四大保障体系（产业链保障体系、高端装备制造体系、项目管理标准化体系、人才支撑体系），如图2 所示。

图2 风电产业高质量发展路径

3.1 产业结构调整，打造风电产业链保障体系

调整产业结构，要明确风电产业链的导向，通过优势企业主导、工业园区引导、风电产业升级驱动三种推进路径促进株洲地区风电产业的发展。在风电产业规划时，要充分利用现有产业基础，从当地的资源环境、技术水平、人才储备等多方面因素出发，综合考虑，合理选择发展路径，在风电产业高速发展的大环境下，抓住机遇，找准方向，加快发展。大力加强风电产业基础设施建设，夯实风电产业基础。汇聚资源、聚焦政策、聚集力量，奋力打造千亿级新能源及装备制造产业集群。构建从上游的核心设备及零部件，到中游的风电场建设及运营，再到下游的风力发电及维护的全产业链生态体系。

3.2 改革创新体系，打造高端装备制造体系

改革创新体系，坚持创新驱动、科技先导，结合智能制造数字化生产平台，打造高端装备制造体系。株洲市风电产业要以持续健康发展的风电技术装备为基础，建立以企业为主体，市场为导向，产学研相结合，不断创新的风电产业创新体系。同时，株洲市风电装备制造企业要积极借鉴国内外的经验并结合株洲市的市情走自己的研发道路。各风电机组整机制造企业与风电机组配套零部件制造企业间要加强协作和信息交流，共同控制产品的质量和风险。

3.3 深入产教融合，健全专业人才支撑体系

株洲风电产业提升核心竞争力急需领军人才，更需要大量的高技术、高素质人才。鼓励引进紧缺人才，重点实施领军人才培养计划、科技型企业家培育计划，通过吸引企业家带来项目，再通过项目催生产业。同时，要加大创新型人才培养力度，培养适合风电产业发展需要的各方面人才，倡导高等院校与科研院所在风电产品生产制造、风机检修与运维等一线投放培养的技术人才，为人才成长创造便利的良好环境。深化产教融合，联合校企共建专业群人才培养模式，即“两车间、三领域、三证书、五段交替”。师生实行双岗位轮换、双身份管理，教师既为学校专任教师，又是企业技术或管理人员，学生既是在校学生，又是企业的预备员工。采用联合招生招工方式，按照“工学交替”和“双导师”培养机制，实施联合培养。

3.4 优化管理政策，形成项目管理标准化体系

在政府层面，要优化管理政策。为降低企业生产制造成本，提高市场竞争力，缓解新能源行业高成本的现状，对风能、太阳能、生物质能、地热能等新能源给予更多的价格补贴、税收优惠、财政资金和重点项目支持。加大政府服务力度，优化企业发展环境，为新能源项目和企业开辟发展的“绿色通道”。在企业层面上，为使重大项目早投产、早达效，风电设备制造企业应该要优化工作流程、加强部门协调、加快项目审批，建立风电产品“全生命周期项目管理体系”，形成项目管理标准化体系。

4 结语

主要从风能资源以及风电装备制造企业两个方面对株洲市风电产业的发展现状进行了研究分析，并从产业结构、创新体系、专业人才以及管理政策等方面剖析株洲市风电产业发展所存在的问题，根据调研数据可知，目前株洲市风电产业主要存在风电产业结构不够科学完善、创新体系有待增强、专业技术人才不足以及管理政策尚待完善等问题。针对目前株洲市风电产业所存在的问题，面向风电产品全生命周期构建株洲市风电产业发展的系统动力学模型，从产业结构调整、创新体系改革、专业技能人才培养以及管理政策优化等四个方面提出了符合株洲市市情的相关建议。对推动株洲市风电产业高质量发展，打造风电装备制造业高地具有重要的促进作用。