“中國要實現從‘風電大國’向‘風電強國’的轉變，就必須要重視基礎軟件的研發。在產業發展初期，應用國外軟件的確起到了一定作用。但如今，國內風電整機設計基本還在使用國外軟件，這就不能適應中國風電的實際情況和發展需求了。”在中國科學院院士徐建中看來，現階段，飛速發展的中國風電業急需把相關軟件的核心技術掌握在自己手中。
軟件代碼不開源，國內企業只能被動等待
“目前，我國風電機組設計和風電場開發中使用的軟件幾乎都來自歐美國家，而且大多數軟件程序代碼不開源。”中國農機協會風力機械分會常務副理事長祁和生表示，由于代碼閉源，我國風電企業在使用軟件的過程中就無法對軟件進行深度開發，機組設計研發人員不能對理論模型進行實時修正，只能被動等待軟件版本更新升級。“而軟件每一次的更新升級過程，實質上都包含著中國企業用戶的試錯驗證。我們為軟件的版本提升作出了很多基礎性貢獻。”
祁和生同時指出，對于風電整機設計中所必須的載荷仿真軟件，我國企業每年都需要向國外的軟件公司支付高昂的版本更新費和技術服務費。
更為重要的是，中國可再生能源學會副理事長、南京航空航天大學教授王同光指出，技術上“卡脖子”將給整個行業帶來巨大的不確定性。“受制于人就很難有自主性，哪一天國外企業突然切斷合作，軟件不給我們用了，沒有自己的軟件我們就束手無策。”
據記者了解，以美國OpenFAST軟件為代表，雖然在風機設計軟件中，也有不涉及版權問題的開源軟件，但是此類軟件的應用場景主要以學術研究為主，用戶多是高校和研究機構，企業風機的實證數據較少，在商用領域的適用性并不強。
資源特點不同，國外軟件難以全面仿真
此外，隨著中國風電行業的發展，國外軟件與國內風電行業的匹配度也在下降。
在風力資源特點方面，寧波大學教師楊陽表示，一般歐洲的風機軟件并不能覆蓋中國臺風的環境仿真。“中國風電起步晚，所以在設計標準上只能參照歐洲的風況設定，而且目前歐美軟件內置的動態入流模型和葉素動量理論也不具備模擬中國臺風的功能。”
祁和生指出，經過20多年的技術引進、消化、吸收和自主研發，我國大型風電機組已形成了適應低風速、低溫、鹽霧、臺風、高原、海上等多種特殊環境的成熟產品體系。風機設計軟件自然也需要適配不同風況。“比如適應低風速地區，或者丘陵、山地以及其他復雜地形的風機產品，這些工況環境在國外并不普遍，但在中國的應用卻非常廣。”
在風電機組的研發需求上，王同光坦言，自國家層面全面取消風電行業的財政補貼后，我國風電產業面臨嚴峻挑戰，“降本增效的壓力比國外同行要大得多”。為此，國內風電行業一方面要加大風電開發力度，另一方面還要在風電機組的低成本和高可靠性上持續發力。“在這樣的發展環境下，國內風機制造企業的產品結構越來越多元。葉片越來越長、越來越輕、越來越具備柔性，塔架也越來越高。我國的風機制造已經走在國際前列。實踐表明，國外軟件越來越無法適應我國超大型風電機組的設計要求。”
龍頭企業已有自主研發，還需各方形成合力
國家能源局的統計數據顯示，截至2021年底，我國風電裝機已突破3億千瓦。祁和生指出，在國內風電的龐大裝機中，90%以上采用的是國產機組。不僅如此，中國風電設備已經出口到42個國家和地區，累計裝機容量達到了964萬千瓦。未來，我國風電技術發展的重點方向是推動風電機組的大型化、輕量化、智能化、數字化，不斷提高大功率風電機組與高塔架、大葉片技術組合迭代速度，打造自主可控、安全高效的風電產業鏈。“對于正致力于全面提升智能制造創新能力的中國風電行業來說，急需盡快掌握軟件核心技術和關鍵技術，加速軟件技術的產業化。”
去年7月，工業和信息化部、科技部、財政部、商務部、國務院國有資產監督管理委員會、中國證券監督管理委員會聯合印發《關于加快培育發展制造業優質企業的指導意見》，其中特別強調，要提高優質企業自主創新能力。推動產業數字化發展，大力推動自主可控工業軟件推廣應用，提高企業軟件化水平。依托優質企業組建創新聯合體或技術創新戰略聯盟，開展協同創新，加大基礎軟件、網絡安全等領域關鍵核心技術、產品、裝備攻關和示范應用。
王同光坦言，在風電整機設計軟件方面，近年來，我國風電行業已經在努力解決國產化問題，無論是企業還是高校、科研院所，都在進行軟件的開發攻關，但還需各方進一步形成合力。
事實上，記者了解到，今年以來，國內風電龍頭企業已經在整機設計軟件方面取得了突破性進展，軟件研發、應用的國產化進程正在顯著提速。“企業自主研發的軟件當然要首先服務于自身的商業用途，但龍頭企業同時肩負著推動整個風電行業發展的重任，希望在龍頭企業的帶動下，能夠有更多的中國企業持續加大在風機設計、風電場設計等方面的軟件研發投入。”祁和生說。
