風能作為一種高效清潔的可再生能源,越來越受到世界各國的重視。我國風能儲量很大、分布面廣,風電產業發展迅速。風電產業鏈涉及材料、工藝制造、電氣控制等,其中玻纖多軸向編織物作為風電葉片基材需求量大,前景廣闊。
一、引言
玻璃纖維多軸向編織物主要用于風力發電葉片的生產,由一層或多層平行的無卷曲的沒有經過織造的紗線按照盡可能多的方向交錯編織而成,紗線層中不同密度的纖維層、片及其他材料相互集成,用針織線圈或粘合方法固定。是風電產業的基礎材料,它以高質量、高性能、低成本、低消耗和產品多樣化的優點己成為紡織品發展的一個熱點和新興產業,發展迅猛。它作為樹脂增強材料,廣泛應用于航空航天、交通運輸、國防軍工、體育休閑、汽車制造、玻璃鋼船艇、箱體、殼體制造等國民經濟多個領域。
二、國內風電葉片行業現狀
近年來,我國風電裝機容量快速增長,到2008年末需求1324.22萬千瓦,以后每年以5.5%的增幅遞增市場需求潛力巨大。由于我國風電行業起步較晚,風機葉片最初主要是依靠進口來滿足市場需求的。隨著國內企業和科研院所的不斷努力,風機葉片行業的供給能力迅速提升。目前,國內風機葉片市場已經形成外資企業、民營企業、研究院所、上市公司等多元化的主體投資形式。外資企業主要有GE、LM、GAMESA、VESTAS等,國內企業以時代新材、中材科技、中航惠騰、中復連眾為代表。截至到2009年5月,風電機組葉片廠商共有58家。其中,已經進入批量生產階段的公司有20家。預計到2011年,這些葉片公司批量化生產后生產能力將達到1000萬千瓦。根據國內幾家企業的擴產規劃和的進展(中材科技、中復連眾、惠騰1000套規模,上玻院550套),2011年四家主要風電葉片生產企業的預計規模將接近4000套,市場規模為6700套風電機組,預計生產葉片20000片(按1.5MW計)。由于受煤炭等影響相當數最火電機組出力受限,風電發展乘勢而上,風電葉片投資呈現逆市上揚的良好發展勢頭。特別是溫家寶總理在國際上作出減排的承諾,更是讓這個行業火上澆油。2011年,必定很多企業強行上馬這個項目,未來的行業競爭格局要求廠商規模擴大、成本降低、并在技術上保持一定優勢。
三、風電葉片基材――玻璃纖維編織物生產現狀
風電葉片生產使用的玻璃纖維產品有多軸向經編織物,單向編織物,其單位面積質量300~1750g/m2。早期風電葉片生產使用的玻璃纖維產品多為進口,近年來,隨著國內玻璃纖維多軸向、單向編織物產品生產技術、裝備水平的不斷提升,產品質量水平也有了大幅提高,加之風電葉片生產企業不斷改進工藝,以及市場競爭日益激烈,各個生產企業都在千方百計降低成本,因此國內風電葉片生產企業大多使用國產玻璃纖維產品,目前國內風電葉片生產廠家使用的主要玻纖編織物的生產企業是:常州圣戈班公司;常州宏發公司;常州天常公司:巨石集團;泰山玻纖;重慶復合材料有限公司;恒裕公司等,估計每月產量在5000T以上。
四、玻璃纖維編織物投資分析
以建設年產量2000噸玻璃纖維編織物項目為例。
(一)項目投資估算
固定資產投資額約為700萬元(國產設備及其它)。目前市場多軸向經編產品售價不含稅價為12000元/T。投資額=產品年產量×產品單價÷資金周轉率。
資金周轉率=年銷售總額/總投資=產品年產量×產品單價÷總投資=2000×12000/2000×12000÷700。
(二)產品成本及費用估算
1.生產費用。原材料估算。無捻粗紗不含稅成本價6400元/T,生產量5T/日,利用率96%,高彈滌綸絲200元/日;每日生產原材料總成本=6400×5÷0.96+200≈33533元。每噸產品原材料總成本=33533÷5≈6707元
2.工資。人均工資1700元/月(含三金等),工作日23天,每天4班,3人/臺機、班。目工資=1700÷23×4×3≈887元
3.制造費用。管理費用、銷售費用。管理費用、銷售費用按銷售收入5%計,即12000×5×5%=3000元。能源管理。編織整機總功率20KW,24小時/日,0.55元/度電,即20×24×0.55+1.17≈226元。設備折舊。折舊費用按10年折舊計算,即7000000÷10÷12÷23≈2536元。生產總成本(每日):33533+887+3000+226+2536=40182元。每噸多軸向織物成本:40182÷5≈8036元。
(三)產品銷售收入
銷售收入=5×12000×23×12=1656萬元。
(四)利潤及分配
利潤=(12000-8036)×23×5×12≈550萬元。
固定資產投資利用率:550÷700≈78.57%。
固定投資回收期:700+550≈1.5年。
五、玻璃纖維編織物前景預測
風能作為一種高效清潔的可再生能源,越來越受到世界各國的重視。其蘊藏量巨大,全球風能資源總量約為2.74×109MW,其中可利用的風能為2×107MW。中國風能儲量很大,10m高度層的風能資源總儲量為32.26億kW,其中實際可開發利用的風能資源儲量為2.53億kW,開發利用潛力巨大。
在國家相關政策的大力支持下,中國的風電行業得到了迅猛的發展。中國資源綜合利用協會可再生能源專業委員會組織業內專家編寫的《中國風電發展報告》指出,中國有望成為全球最大的風電市場。這份報告提供的數據顯示,從近年來發展形勢判斷,2020年實現裝機容量3000萬KW的目標前景良好。風電的長期目標是,經過10~15年的準備,大約在2020年前后,使得風電能夠與其他常規能源發電技術相競爭,成為火電、水電之后的第三大常規發電電源。至少達到裝機容量3000萬KW,積極創造條件實現1億KW,占屆時總發電裝機容量的8%~10%。2040年或2050年實現5億KW乃至8億KW,在屆時的發電裝機和發電量中占據20%以上。過去的三年里,中國風電裝機連續翻番,2007年底全國累計裝機達到600萬KW,2008年中國新增風電裝機容量達到719.02萬千瓦,新增裝機容量增長率達到108.4%,累計裝機容量躍過1300萬千瓦大關,達到1324.22萬千瓦,預計2009年新增裝機規模850萬KW,2010年新增裝機規模接近1000萬KW。由于風電行業迅猛的發展,對玻璃纖維產品的需求量越來越多,按照目前主流1.5MW機組計算,2011年市場規模為6700套風電機組,這意味著有20000片葉片的需求,需用玻璃纖維產品約9萬噸。隨著風力發電葉片逐步向大功率方向發展,其葉片生產需要強度更高、重量更輕的增強材料,這是未來的發展方向。
六、結論
在風力發電領域,玻璃纖維多軸向編織物的市場廣闊,葉片質量的90%以上為復合材料。我國幅員遼闊風力資源豐富是世界潛在的最大風力發電市場。我國風力發電市場已經連續3年增長超過100%,2008年我國風電總裝機量約為1000萬KW,增長了116%,預計到2011年能達到2000萬KW,復合材料用量將近10萬T,如果以玻纖經編織物為增強體,其預計用量將達到9萬T左右,風力發電的迅速發展將給經編復合材料產業技術發展帶來廣闊的市場空間和產業化前景。