到光伏、風力發電場“打卡”

2026-05-02 13:48:26

　　本報記者王漢傑

　　從甘肅嘉峪關上連霍高速（江蘇連雲港—新疆伊犁州霍爾果斯），往新疆烏魯木齊方向，不時可見光伏發電場和風力發電場，一路向西，連綿不斷。大西北之外，在東北平原、內蒙古高原、華北平原、東南沿海、華南丘陵等地帶，光伏、風電裝備隨處可見。

　　1月20日，國家能源局公布了2020年新能源裝機容量數據。數據顯示，2020年我國新增風電裝機容量達7167萬千瓦、太陽能發電4820萬千瓦，新增裝機容量之和約為1.2億千瓦。

　　光伏和風電等可再生能源發展前景可觀，作為其發展必不可少的基礎材料，鋼鐵將更加深入、廣泛地參與到光伏、風力發電場建設中，在我國綠色能源轉型路上留下低碳足跡。

　　我國能源結構新主角登場

　　太陽能是可再生、無汙染的綠色清潔能源，儲量豐富。太陽向宇宙空間發射的輻射功率為3.8×1023千瓦的輻射值，其中20億分之一到達地球大氣層。在到達地球大氣層的太陽能中，有30%被大氣層反射，有23%被大氣層吸收，有47%到達地球表麵，其功率為80萬億千瓦。也就是說，太陽每秒鍾照射到地球上的能量相當於燃燒500萬噸煤釋放的熱量。據此推算，目前全球人類每年能源消耗的總和隻相當於太陽在40分鍾內照射到地球表麵的能量。

　　與此同時，地球上約有2%的太陽能會轉化成風能。我國風能資源豐富，風能總儲量達到32.26億千瓦，陸上可開發風能總量約為2.5億千瓦，居世界首位。從我國太陽年輻射總量的分布來看，西藏、青海、新疆、寧夏南部、甘肅、內蒙古南部、山西北部、陝西北部、遼寧、河北東南部、山東東南部、河南東南部、吉林西部、雲南中部和西南部、廣東東南部、福建東南部、海南東部和西部及中國台灣西南部等地區的太陽輻射總量較大。

　　這種豐富的資源條件，伴隨著近年來對環境保護的迫切需求，促進了我國光伏和風電產業的快速發展。國家能源局數據顯示，2014年~2019年，我國風電累計裝機容量持續增長。截至2019年底，全國風電累計裝機容量為21005萬千瓦，占全球的32.29%。

　　經jing濟ji發fa展zhan需xu要yao能neng源yuan的de保bao障zhang，經jing濟ji內nei循xun環huan需xu要yao能neng源yuan結jie構gou的de優you化hua。在zai技ji術shu進jin步bu和he市shi場chang需xu求qiu的de雙shuang重zhong驅qu動dong下xia，我wo國guo光guang伏fu和he風feng電dian成cheng本ben不bu斷duan降jiang低di。據ju估gu算suan，目mu前qian我wo國guo新xin建jian陸lu上shang風feng電dian和he光guang伏fu項xiang目mu的de度du電dian成cheng本ben位wei於yu50美元/兆瓦時的水平，與新建煤電不相上下；到2025年，新建陸上風電、光伏項目的度電成本將較新建煤電項目低30%以上。這意味著，2025年後，通過新建煤電項目來滿足新增用電需求將不再具備經濟性。在未來的能源結構中，火電占比將越來越小，核電、水shui電dian占zhan比bi將jiang保bao持chi穩wen定ding，以yi光guang伏fu和he風feng電dian為wei主zhu的de可ke再zai生sheng能neng源yuan發fa電dian的de占zhan比bi將jiang不bu斷duan提ti升sheng，並bing在zai未wei來lai占zhan據ju主zhu流liu能neng源yuan的de地di位wei，成cheng為wei我wo國guo能neng源yuan結jie構gou中zhong的de新xin主zhu角jiao。

　　光伏和風電用鋼市場潛力可觀

　　發展光伏和風電，鋼鐵是不可或缺的基礎材料。

　　風力發電的主要設備有機艙、轉子葉片、軸屯、低速軸、齒輪箱、發電機、偏航裝置、電子控製裝置及塔架（塔筒）。在風力發電設備的製造中，最關鍵的便是風力發電機組。數據顯示，1台1500千瓦的風電機組平均耗鋼量約為170噸，而1台1萬千瓦的風電機組平均耗鋼量約為1130噸。據測算，我國在“十四五”期間有望新建風力發電裝備130吉瓦以上，用鋼量不可小覷，年均鋼材消耗量有望達到300萬噸左右。在此背景下，具有高附加值的風電用寬厚板、電工鋼的前景較為廣闊。

　　風feng電dian用yong鋼gang主zhu要yao用yong在zai塔ta架jia和he機ji艙cang底di座zuo。其qi中zhong，塔ta架jia是shi風feng電dian用yong鋼gang最zui多duo的de部bu位wei，所suo用yong鋼gang材cai主zhu要yao為wei厚hou板ban。風feng電dian設she備bei較jiao大da，多duo安an裝zhuang在zai戈ge壁bi荒huang漠mo或huo海hai洋yang近jin岸an，往wang往wang直zhi接jie暴bao露lu在zai大da自zi然ran的de風feng吹chui日ri曬shai、雨淋和鹽蝕中，服役環境十分惡劣，因此對所用鋼材有著特殊的要求。高強度、耐疲勞、高斷裂韌性、易焊接及耐腐蝕等均是風電用鋼須具備的品質。

　　除了塔筒和機艙底座，風電機組的其他組成部分，如塔筒法蘭和門框、風力發電機、主軸、軸承、齒輪等也都會用到鋼材。

　　與(yu)風(feng)電(dian)用(yong)鋼(gang)相(xiang)比(bi)，光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)用(yong)鋼(gang)相(xiang)對(dui)簡(jian)單(dan)得(de)多(duo)，品(pin)種(zhong)上(shang)也(ye)相(xiang)對(dui)單(dan)一(yi)，主(zhu)要(yao)是(shi)用(yong)於(yu)製(zhi)作(zuo)光(guang)伏(fu)支(zhi)架(jia)的(de)結(jie)構(gou)鋼(gang)。光(guang)伏(fu)支(zhi)架(jia)對(dui)抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)和(he)屈(qu)服(fu)點(dian)有(you)著(zhe)特(te)殊(shu)的(de)要(yao)求(qiu)，屈(qu)服(fu)點(dian)高(gao)可(ke)以(yi)減(jian)小(xiao)型(xing)鋼(gang)構(gou)件(jian)截(jie)麵(mian)，減(jian)輕(qing)結(jie)構(gou)自(zi)重(zhong)，抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)高(gao)可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)結(jie)構(gou)整(zheng)體(ti)安(an)全(quan)性(xing)能(neng)，提(ti)高(gao)結(jie)構(gou)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。因(yin)此(ci)，光(guang)伏(fu)支(zhi)架(jia)要(yao)求(qiu)所(suo)用(yong)鋼(gang)材(cai)須(xu)具(ju)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)塑(su)性(xing)、renxingjinaipilaoxing。jiaohaodesuxingkeyitiaozhengjiegoujubufengzhiyingli，tigaojiegoudezhengtichengzaili。jiaohaoderenxingkeyishijiegouzaiwailichongjihezaizuoyongxiaxishoujiaoduonengliang。jiaohaodenaipilaoxingkeyishijiegoujuyoujiaoqiangdedikangfenghezaidenengli。taiyangnengguangfuxitongdeshejishiyongshoumingyibanzai20年以上，因此，良好的耐腐蝕性能也是衡量光伏支架用鋼好壞的指標之一。

　　鋼企未來將深度參與風電產業

　　早在10多年前，我國大型風電場在新疆、甘肅、內蒙古開始建設時，就有多家鋼企積極參建，為風電場提供建設用鋼。

　　在風電產業中，塔架（塔筒）的耗鋼量最大，主要是Q345E、Q345D、Q345C等牌號的耐低溫高強鋼板，塔筒法蘭材質主要是Q345D、Q345E等牌號的環形鍛件。2010年，塔筒用鋼板年供貨量超過10萬噸的鋼企主要有寶鋼、包鋼、河鋼舞鋼、酒鋼等。其中，寶鋼電工鋼當時占國內風電市場的60%。

　　風電用厚板必須具有焊接性能好、力學性能良好、低溫衝擊韌性強等特點，一般的生產厚板的鋼企難以達標。隨著工藝的進步，2015年後，南鋼、沙鋼、鞍鋼、首鋼等具備風電用鋼生產能力的鋼企逐漸增多，市場競爭日益激烈。2018年，《低合金高強度結構鋼（GB/T 1591-2018）》國家標準頒布。2019年5月份，按照新國標生產的首批2000餘噸風電用鋼板在鞍鋼順利下線，產品質量穩定、指標良好。2020年nian，寶bao鋼gang股gu份fen推tui出chu新xin一yi代dai風feng電dian用yong鋼gang係xi列lie產chan品pin，鋼gang板ban各ge項xiang性xing能neng完wan全quan達da標biao，提ti升sheng了le焊han接jie效xiao率lv和he質zhi量liang，縮suo短duan了le製zhi造zao周zhou期qi，產chan品pin成cheng功gong應ying用yong於yu國guo內nei外wai多duo個ge海hai上shang風feng電dian項xiang目mu。

　　與此同時，光伏用鋼也吸引了鋼企的目光。除了為光伏支架加工企業提供圓鋼、小角鋼和薄壁型鋼外，鋼企還把注意力放在光伏支架的防腐蝕性能上。《中國冶金報》記(ji)者(zhe)近(jin)日(ri)就(jiu)在(zai)短(duan)視(shi)頻(pin)平(ping)台(tai)上(shang)看(kan)到(dao)，酒(jiu)鋼(gang)高(gao)級(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)王(wang)瑾(jin)利(li)用(yong)短(duan)視(shi)頻(pin)反(fan)複(fu)宣(xuan)講(jiang)酒(jiu)鋼(gang)鋅(xin)鋁(lv)鎂(mei)合(he)金(jin)板(ban)對(dui)光(guang)伏(fu)支(zhi)架(jia)的(de)防(fang)腐(fu)蝕(shi)作(zuo)用(yong)。這(zhe)種(zhong)具(ju)有(you)切(qie)口(kou)自(zi)修(xiu)複(fu)能(neng)力(li)的(de)鋅(xin)鋁(lv)鎂(mei)合(he)金(jin)板(ban)，可(ke)滿(man)足(zu)光(guang)伏(fu)支(zhi)架(jia)長(chang)期(qi)服(fu)役(yi)下(xia)對(dui)壽(shou)命(ming)的(de)要(yao)求(qiu)。

　　“十四五”期間，隨著風電和光伏建設規模不斷加大，鋼企將不斷深入其中，到光伏、風力發電場“打卡”。

　　《中國冶金報》（2021年1月26日 05版五版）

來源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯：宋玉錚

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