10月17日至20日,2021北京第十三屆國際風能大會暨展覽會(簡稱“北京風能展”)召開,風電裝備整機、發電機、齒輪箱、控制系統、葉片、塔筒、運維等全產業鏈瞄準“雙碳”目標,通過技術創新推動海、陸風電全面降本,爭當實現“雙碳”目標的能源主力軍。
北京風能展期間,新疆金風科技股份有限公司憑借超15年中速永磁技術研發沉淀和數萬臺風電機組智慧基因傳承,重磅推出全新一代中速永磁智能風機。劉桐 攝
中國中車:風電裝備是未來重要增長極
“早在1998年,中國中車下屬永濟電機公司就開始了我國首臺660千瓦籠型風力發電機的研制,是我國最早進入風電領域的企業。經過20多年努力,中國中車依托在軌道交通工業領域形成的技術優勢,逐步在風電裝備領域形成了較為完整的產業鏈,產品市場占有率國內領先,風電整機排名快速提升。”中國中車集團有限公司(簡稱“中國中車”)黨委書記、董事長孫永才在北京風能展上說,未來,風電裝備是中車業務版圖的重要一極。
北京風能展上,中國中車重磅推出了5.X兆瓦D175、6.X兆瓦D185和7.X兆瓦D195機組,中車風電整機“箕星”平臺系列化產品、7.X兆瓦陸上大功率風力發電機組平臺和遠程故障預測與健康管理系統、“一機一儲”創新概念與關鍵技術等諸多代表未來發展方向的新技術新產品。
7.X兆瓦陸上大功率風力發電機組平臺及其系列產品是根據我國風資源及地域情況,開發的適用于“三北大基地”中高速區域、陸上大容量大風輪直徑的新產品。該機組平臺與“箕星”平臺系列化產品的發布,進一步完善了中國中車風電在陸上大功率機組的產品譜系。
以風電行業需求為導向,以風場運營效益最大化為目標,中國中車采用物聯網、大數據、人工智能、邊緣計算等新技術推出“故障預測與健康管理系統”,可實現核心部件運行狀態實時監控、故障診斷、故障預測、運維決策信息實時更新,提供歷史數據下載、故障日志生成等功能。已在軌道交通、風電等領域安裝運行1年多時間,為客戶提供高質量、差異化維保服務和持續優化運營服務。
中國中車發布的“一機一儲”創新概念與關鍵技術,是針對風電機組按照機組額定功率10%配備儲能。中國中車開展了風儲協同控制技術、風儲一體化變流技術、風儲集成布局技術等研究,并針對配置三種不同類型儲能(磷酸鐵鋰、鈦酸鋰、鋰電容)后風機的相關涉網性能分別開展了仿真、實驗室測試和風場測試。研究結果證明該款儲能型風機通過風儲協同運行在平滑出力波動、提升風電機組對電網頻率/電壓主動支撐、參與電力輔助服務市場等方面有良好的應用前景。
本著“相關多元、高端定位、資源支撐、行業領先”的原則,中國中車將軌道交通領域積累的核心技術延伸培育到風電領域,形成了從發電機、葉片、塔筒、齒輪箱、變流器、超級電容、變槳系統等核心部件到整機,從新造到運維的完整產業鏈,同時可提供后市場運維、風電場開發等服務,成為國內風電產業的重要力量。
截至2020年底,中國中車風電整機行業排名國內第六,風電發電機銷量行業排名國內第一,風電葉片銷量行業排名國內第二,國內超過60%風電整機裝有中國中車產品,自主研發大功率器件已成功示范應用。為行業提供了4300余臺風電整機、1.4萬余套風電葉片、63000余臺風電發電機、12000余套風電塔筒、3500余臺風電變流器、1700余臺風電齒輪箱以及1萬余套風電超級電容模組、500余套變槳系統。
中國中車副總裁余衛平表示,中國中車將在風電裝備領域推動科技創新自立自強,重點圍繞裝備、材料、器件的核心技術增強自主創新能力,掌握技術進步和產業發展主動權,同時加強風電產業鏈開放合作,著力提升基礎固鏈、技術補鏈、融合強鏈、優化塑鏈能力。
北京風能展上,明陽智慧能源集團股份公司重磅發布全球最大自主研發的漂浮式機組——MySE11-16兆瓦系列機型,該機組模型吸引不少觀眾駐足。謝昊然 攝
東方風電:加快推出更智能風電機組
“東方風電將持續加大創新力度,加快推出更大容量、更長葉片、更高塔筒、更低成本、更先進可靠、更智能的風電機組,為風電產業發展、‘3060’宏偉目標的實現貢獻東方的智慧和力量。”10月18日,東方電氣風電有限公司(簡稱“東方風電”)黨委書記、董事長賀建華在北京風能展上如是說。
北京風能展上,東方風電重磅發布13兆瓦海上風電機組,該機組基于東方電氣已批量投運、技術成熟的10兆瓦海上直驅平臺開發,擁有完全自主知識產權,是東方電氣應對海上平價,針對福建、廣東等I類風區推出的一款旗艦產品。單機容量涵蓋12.5兆瓦/13兆瓦,機組輪轂中心高度130米,與“倫敦眼”同高,葉輪直徑211米,相當于三艘遼寧艦并排的寬度,風輪掃風面積34967平方米,近五個標準足球場的大小,轉動一圈,可發電16.2千瓦時,在年平均10米/秒的風速條件下,單臺機組每年可輸出5000萬千瓦時清潔電能,能滿足25000個三口之家一年的家庭正常用電。目前,該型機組已投入生產制造,首臺機組將于今年底下線,是目前亞洲地區在制的單機容量最大、葉輪直徑最大的永磁直驅海上風電機組。
“13兆瓦海上風電機組的投入應用可大幅降低基礎、征海、安裝、海纜及后期運維成本,促進海上風電度電成本降低,有利于減少風電場用海面積,提高海洋利用率,促進海上風電高質量發展,帶動風電全產業鏈升級,促進大型國產吊裝設備、安裝運維等發展,促進我國能源結構調整轉型,助推碳達峰、碳中和宏偉目標實現。”賀建華說。
風能展上,中國電力科學研究院向東方風電頒發了6.25兆瓦永磁直驅風力發電機組型式認證證書,該證書的取得標志著目前正在運行的東方風電6.25兆瓦風力發電機組的穩定性、可靠性和卓越的發電性能得到了權威機構的認可和充分肯定。
東方風電6.25兆瓦系列風力發電機組單機容量覆蓋5.5~6.25兆瓦,葉輪直徑172米,通過定制化塔筒,可實現輪轂中心高度105~150米可調,適用于7.5米/秒~8.5米/秒海陸中高風速區域,是國內目前已投運的陸上單機容量最大的永磁直驅風力發電機組。它的誕生,標志著中國陸上風電正式步入“6兆瓦時代”。
該系列機組延續東方風電成熟可靠的“直驅永磁+全功率變流+雙主軸承支撐”技術路線,通過關鍵部件跨平臺通用設計理念,實現機組創新性和可靠性完美統一。產品適用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類風區,以及高溫、低溫、除冰、高原、超高海拔等全氣候環境。與目前行業主流投入運行的4.5兆瓦級相比,相同容量風電場,機位數可減少約30%;項目總機位數不變的情況下,發電量要高出約40%,可大幅降低工程造價和運維成本,是“平價上網”時代又一優異解決方案。
作為國內設備智能運維領域的佼佼者,安徽容知日新科技股份有限公司發布了“輔控一體化”和“主輔控融合”兩款新產品,并與上海電氣風電集團簽訂了建研發生態框架協議。張敏 攝
三一重能:打造高品質強大供應鏈
“雙碳”目標下,中國風電迎來前所未有的歷史發展機遇,為風電企業快速發展提供了沃土。全行業正在攜起手來,為風電行業美好發展明天而積極謀劃、共同奮斗。無論是裝機規模,還是度電成本,奮斗的背后是實力的依托,是技術的進步。
技術突破是三一重能股份有限公司(簡稱“三一重能”)崛起的原動力。近年來,三一重能持續加大技術研發投入,持續引進國際一流技術人才,技術實力得到顯著提升。在大兆瓦智能風機、箱變上置、智能運維、長葉片等方面技術都處于行業領先地位。
近年來,三一重能建立了中國風電行業首個超級計算機中心,并在北京、長沙設有風電研發機構,在西班牙成立了歐洲研究院,匯集全球風電頂尖專家,聚焦行業尖端前沿技術,構建起全球技術研發體系;整合全球化研發平臺資源,運用跨界思維,建立多個行業首創的試驗平臺。把握“高、大、長、輕、智”技術趨勢,以“高可靠性、高發電量、低度電成本”為產品研發追求目標,打造出多款具備行業競爭力的風機產品;此外,三一重能在風電機組智能控制、獨立變槳、超高塔筒、智慧風電場等方面取得了令人矚目的成果。
“企業之間的競爭,在于技術與效率的競爭。”三一重能副總經理余梁為在接受媒體采訪時如是說,智能制造是三一重能“效率致勝”的法寶之一。2020年,三一重能創造了單條生產線“100天生產800臺風電機組”的業內奇跡,100%完成產品交付、助力所有客戶實現搶裝。
三一重能結合自身發展戰略和業務需求,積極開展數字化轉型升級,引入人工智能、物聯網、大數據、云計算等先進理念,綜合應用新一代智能制造技術,打造了集數字化、自動化、集成化、精益化、可視化于一體的智能制造“燈塔工廠”——三一重能北京南口智能制造基地。該智能制造基地構建了國內首條風電總裝脈動式柔性生產線,線內配置了工業機器人等先進的自動化設備,采用“IT+OT”的工業互聯網模式,完成了以制造運營管理(MOM)為核心的產銷存一體化平臺建設,實現產品營銷、生產、物料、質量的在線管理,建立從計劃訂單到產品交付的全周期數字化管控模式,提升企業數據共享和精益管理能力。
掌握核心零部件、強大供應鏈保障是三一重能取得成本優勢的重要因素之一。從全產業鏈到掌握核心零部件,三一重能完成了一次重要蛻變。發電機、葉片、齒輪箱等核心大部件技術的重點突破,和國內外一流供應商建立友好合作,使得三一重能供應鏈贏得了強大保障。與此同時,研發協同、降本協同效應也得以進一步凸顯。風能展期間,三一電機攜兩款全新7.2兆瓦雙饋風力發電機亮相,兩款電機具有高效率、高可靠性、高功率密度、智能化四大特性。
深信服科技股份有限公司攜能源行業“云數安”平臺及超融合、大數據等產品方案亮相北京風能展,全面展示了助力新能源企業數字化轉型與保障網絡信息安全的方案及能力。褚鵬飛 攝
三一重能著力建設智慧供應鏈控制體系,為打造高品質供應鏈提供保障。三一重能GSP“數字化”,可以實現從“計劃—合同—訂單”到“物流—交付—結算”的全流程業務在線和數據互通;智能供應鏈控制塔連接供應鏈生態中各平臺和參與方,實現端到端的實時可視;開發5維度的數字化評價模型,攜手打造高品質風電產品,最終實現全球價值合作伙伴互惠共贏。