在我国整机制造领域,湘电风能一直占据着重要位置。2012、2013、2014三年,湘电风能新增风电装机分别达到89.3万千瓦、105.2万千瓦和178.1万千瓦,同比保持了大幅增长,并连续占据新增装机全国排名第5的位置。截止2014年底,湘电累计装机2760台、552万千瓦。
湘电风能副总经理宋晓萍
湘电风能一直采用了稳定、高效的直驱技术路线。近年来,直驱机组的风电装机比例一直稳中有升。湘电风能与金风科技一起成为我国风能设备制造领域直驱路线的中坚力量。
近日,就湘电风能未来产品布局等问题,《风能产业》采访了湘电风能宋晓萍副总经理。
选择直驱路线是基于对关键供应链的把控
在全球范围内,目前安装的主流功率等级风电机组里,一直存在双馈和直驱两种主要技术路线。在大部分机型上采用双馈技术路线的企业主要有Vestas、GE、Suzlon、联合动力、明阳风电、上海电气、华锐风电、海装风电等;采用直驱技术路线的企业主要有金风科技、湘电风能、Enercon、Siemens新研发3MW及6MW平台机型、Alstom 6MW机型等。从造价上来说,直驱机组比双馈机组贵一些,每千瓦售价高约10%。
近年来,在我国新增和累计装机中,直驱机组的份额不断提升。从2011年到2014年,直驱机组每年新增装机的份额分别为24.4%、26.8%、29.85%和30.18%,份额有显着增长。
直驱路线好,还是双馈路线好,这个争论在业内一直没有停止。湘电风能选择直驱路线,其出发点是什么呢?
宋晓萍说,风电机组有多种技术路线,我们不能说哪一种是绝对的好。湘电风能选择直驱路线,是建立在对湘电自身特点深入分析的基础上的,特别是基于对关键供应链是否能够把控的前提下。湘电具有八十多年的历史,其中,在永磁电机产品上积累了大的工艺技术经验。我们有充分的信心,能够把握直驱机型大功率超低转速同步永磁盘式发电机这一关键件技术。在引进整机技术的时候,我们考虑,要选择更先进的技术,着眼于近期及未来市场,否则会滞后于人。直驱技术路线结构简单,避免了常规高速传动风电机组主传动链上不可避免的转子动力学及其它工程问题,后期维护量少,成本更低。同时,直驱机组还具备发电效能高、电网友好这些特点。所以选择了直驱路线。
宋晓萍还说,湘电风能进入风电领域相对较晚,所以也借鉴了较早进入风电领域的整机制造商的的发展过程,特别是金风。这也是比较重要的因素。
在上面这些因素中,宋晓萍认为,最核心的还是湘电的背景。她说,不是所有企业都可以把控风电机组上的盘式、大直径、超低转速发电机的,而湘电可以。
面向细分市场,建立机组平台这一概念
湘电风能是最早推出5MW海上风电机组的厂家之一。早在2010年,湘电风能就推出了5MW海上风电机组,并在欧洲和福建沿海各安装了一台样机。那么,湘电风能怎样理解未来风能设备的发展趋势?湘电风能未来的产品布局又是怎样的?
宋晓萍认为,未来肯定会普及更大功率等级风电机组。而风电机组研发却不单单是一直往更高功率等级,还有个横向的、对机组的细分和扩展。
宋晓萍说,以前研发2MW及以上功率等级风电机组的时候,就有人说,因为运输、成本等方面的因素,陆上风电机组容量不能再高了,只能是2MW。但现在随着风电场建设相关技术的提升,2MW已逐渐成为我国新建风场的主力机型,2.5MW及更大功率等级的风电机组在陆地风场的市场份额也逐渐增加。未来,肯定会普及更大功率的机组,但也会出现百花齐放的状况,业主单位会根据每一个风电场特殊情况,选择性价比更高的功率等级机型。一方面是市场的导向问题,另一方面是企业主动引导市场。由于技术是不断进步的,以前很多不可能的因素现在或未来都会变得可能。
风电机组研发却不单单是一直往更高功率等级提升。宋晓萍说,湘电风能借鉴了西门子、维斯塔斯这些企业常用的“机组平台”这一概念。针对陆上风电市场,湘电风能在2MW平台及3MW平台基础上,根据不同应用环境,推出基于不同平台的2.5MW机组。。针对海上风电市场,湘电风能正在推出与5MW直驱型海上风电机组同一平台的6MW、4.5MW、4MW系列机组。
湘电风能在原来海上5MW平台上不仅推出更大功率等级的风机,还考虑较低功率等级,如4MW和4.5MW海上机型,是针对中国目前海上风场条件及中国海上风电施工设备等现有条件去考虑的。短期内4MW——5MW这一个系列平台在中国有较大的市场需求,需全方位推出。国际海上市场则更青睐于5MW及以上更大功率等级的海上设备。针对细分市场,陆上4MW~5MW机组也是有可能的。
根据情况,三年内将推出采用新型发电机的
7MW及以上功率等级机组
中期来说,湘电风能会适时推出7MW及以上功率等级机组。长期来看,研发10MW机组是风能设备制造业的大势所趋。
湘电风能的7MW及以上功率等级机组现在处于研发阶段,在最关键的发电机及主传动链方面已经做了大部分工作。10MW功率等级机组正在进行概念设计。
宋晓萍说,7MW以上等级的风力发电机组,若想要做到性价比更高,应对主传动链采用更多的创新技术。湘电风能打算先推出7MW及以上功率等级原理样机,经过各方面的考察和验证,预计三年内推出系列化产品样机。
当然,这样超大功率等级的商用机组的批量推出更多地取决于多方面因素。宋晓萍说,首先要参照中国风电市场的发展。她说,企业要推出在市场上有竞争力的产品,很大程度上有待于国际,特别是国内供应链的建立和完善。如果供应链尚未建立起来的,样机只是原理性样机,成本和备件供应都会成问题,难以作为高性价比产品进入市场。所以,企业除了要顺应市场发展趋势,也应对市场起到一定的引导作用,作好技术及供应链储备,等待时机,适时的推出商业化、可以大批量运行的新型机组。
到目前为止,湘电风能的5MW、6MW机组还是选用直驱技术路线。宋晓萍说,在研发方面,湘电风能主要还是坚持直驱技术路线,同时也在研究其它新型技术路线。对多种方案进行一段时间的验证后,会最终的超大功率机组技术路线。宋晓萍说,不存在哪一种方案更好,而是哪一种更适合市场,哪一种更适合企业。但湘电风能在直驱方面积累了大量的经验,直驱仍然是我们考虑的主要因素。
“苦练内功”是制造业的核心
在纵向上,湘电风能已经在研发更高功率等级的机组;在横向上,借助机组平台,面向细分市场,研发更多派生机型。除此以外,湘电风能还注重提升设备的内涵,满足机组智能化的要求。
宋晓萍说,湘电风能正在进行新一代智能型风电机组以及智慧风电场的研究。具体来讲,就是让设备自己去了解其环境条件,设备能够实现自适应控制策略调整。风电设备跟其他设备不同的是,它装在自然条件下,运行环境比较复杂。即使推出很多机型,可能也难以满足每个风电场的特殊情况。有的山地风电场,不同机位都存在很大的差异性。那么,只能在机组设备上下功夫。湘电风能做过这样的方案,在同一个风场安装不同的机组,让风电场的效能达到最高,同时,设备的安全性等方面也做到最好。但在项目施工组织及后续运维服务方面仍然会面临着挑战,所以,新一代的技术集中在如何让机组及整个风电场自动适应环境,让机组全寿命周期效率最高。
宋晓萍说:“苦练内功,对现有风电机组进行进一步提升,是国内风机制造业要解决的核心问题,也是中国风电设备走出国门,成为国际领先的前提,符合“中国制造2025”的内涵。”
风能设备制造企业一定是高科技企业
2015年5月8日,国务院下发了《中国制造2025》。宋晓萍说,湘电风能的战略是“逐渐打造湘电风电机组的高端品牌”,“中国制造2025”对我们企业有很大的鼓舞。未来的风能设备制造企业,必然要成为真正国际上的高科技企业以及高附加值企业。
每一个现代高科技企业,都应在高、广、深度上有所作为,有所深入。对湘电风能来说,“高度”,可以表示为更高功率等级机组的研发;“广度”,可以表示为借助平台概念,面向细分市场,研发更多具备针对性适应能力的机型;“深度”,就是苦练内功,提升设备的内涵,提高机组及风电场智能化整体解决方案。
宋晓萍最后总结说,我觉得风电是非常有发展前景的新能源,也是目前为止技术上最成熟的,最容易实现的新能源,我们要充分相信风电在未来节能减排中起到的作用。同时,风电是长跑项目,涉及到不可控因素非常多。现在业主也越来越理性了,更考虑更长久的使用的感受和长期的效益。我们不能再走低价竞争的路线,要结合“中国制造2025”的战略布局,努力提高企业自身竞争力和创新能力,在高度、深度和广度方面践行高端制造,引领国际风能设备制造业的潮流。