相當(dāng)于60多層樓高的世界最大海上風(fēng)電機(jī)組，可應(yīng)用于水深35米以上廣泛海域的雙主機(jī)、雙風(fēng)輪“Y”字形漂浮式風(fēng)電平臺(tái)，相當(dāng)于兩架A380客機(jī)長(zhǎng)度的世界最長(zhǎng)風(fēng)機(jī)葉片……在日前舉行的2024北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)上，一系列風(fēng)電行業(yè)的創(chuàng)新成果讓人眼花繚亂。隨著中國(guó)風(fēng)電規(guī)模不斷壯大，如何在創(chuàng)新中“轉(zhuǎn)”出更高質(zhì)量，備受關(guān)注。
跨越5億千瓦裝機(jī)里程碑
隨著全球能源轉(zhuǎn)型加速推進(jìn)，風(fēng)能作為重要清潔能源之一，正邁入前所未有的高速發(fā)展新時(shí)代。
全球風(fēng)能理事會(huì)最新報(bào)告顯示，2023年全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量達(dá)117吉瓦，同比增長(zhǎng)50%，創(chuàng)歷史新高。其中，中國(guó)以75吉瓦的新增裝機(jī)容量，占據(jù)了全球新增裝機(jī)總量近65%。今年1月份至8月份，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電量接近6000億千瓦時(shí)，占全國(guó)總發(fā)電量近十分之一，已成我國(guó)第三大電力來(lái)源。
中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)秦海巖介紹，全球風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量10億千瓦多一點(diǎn)，我國(guó)累計(jì)裝機(jī)容量已經(jīng)超過(guò)5億千瓦，約占全球裝機(jī)容量的一半。中國(guó)風(fēng)電為全球能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)氣候變化發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
如今，我國(guó)已構(gòu)建起具有國(guó)際頂尖水平的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)體系，風(fēng)電裝備制造能力穩(wěn)居世界前列，一系列原創(chuàng)性、突破性科技成果如雨后春筍般涌現(xiàn)。在此助力下，近年來(lái)風(fēng)電企業(yè)加快出海步伐。截至2023年底，累計(jì)出口風(fēng)電機(jī)組容量已超1500萬(wàn)千瓦。2023年全球新增裝機(jī)前5名風(fēng)機(jī)供應(yīng)商中，有4家來(lái)自中國(guó)。
風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展，為外資企業(yè)成長(zhǎng)提供了廣闊市場(chǎng)機(jī)遇和發(fā)展空間。今年北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)上，德國(guó)、丹麥、挪威等國(guó)際展團(tuán)高調(diào)亮相，眾多國(guó)際知名企業(yè)紛紛參展，包括西門(mén)子、斯凱孚、舍弗勒、?？松梨诘?。這些企業(yè)不僅展示了其在風(fēng)電領(lǐng)域的最新技術(shù)和產(chǎn)品，還將與中國(guó)風(fēng)電企業(yè)進(jìn)行深入交流與合作。
“今年以來(lái)，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，發(fā)電量持續(xù)提升，海上風(fēng)電平穩(wěn)推進(jìn)，‘走出去’成效顯著。”國(guó)家能源局新能源和可再生能源司綜合處副處長(zhǎng)崔廣勝表示，下一步將及時(shí)研究解決項(xiàng)目建設(shè)中面臨的困難和問(wèn)題，確保大型風(fēng)電光伏基地按期投產(chǎn)。加緊落實(shí)“十四五”規(guī)劃明確的海上風(fēng)電基地建設(shè)重點(diǎn)任務(wù)，穩(wěn)步推進(jìn)深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)。
創(chuàng)新決定產(chǎn)業(yè)能飛多高
創(chuàng)新成果迭出，這是記者對(duì)2024北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)的最直觀感受。
設(shè)計(jì)高度185米，相當(dāng)于63層居民樓，葉輪直徑超過(guò)310米，掃風(fēng)面積超過(guò)7.7萬(wàn)平方米，相當(dāng)于10.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)……東方電氣自主研制的26兆瓦級(jí)海上風(fēng)電機(jī)組尤為引人注目，這也是目前全球單機(jī)容量最大、葉輪直徑最長(zhǎng)的海上全國(guó)產(chǎn)化風(fēng)電機(jī)組。其中，機(jī)組的發(fā)電機(jī)、葉片、軸承、電控系統(tǒng)等關(guān)鍵部套技術(shù)均達(dá)到世界領(lǐng)先水平，是中國(guó)風(fēng)電裝備全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)快速進(jìn)步的最新成果。
除了大型化繼續(xù)突破，風(fēng)機(jī)還在向更遠(yuǎn)的海面邁進(jìn)。中國(guó)中車重點(diǎn)展示的海上漂浮式20兆瓦風(fēng)電機(jī)組“啟航號(hào)”，日前在江蘇射陽(yáng)中車時(shí)代綠色裝備產(chǎn)業(yè)園成功下線。“啟航號(hào)”機(jī)組風(fēng)輪直徑達(dá)260米，最大葉尖高度可達(dá)320米，掃風(fēng)面積相當(dāng)于7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。滿發(fā)風(fēng)速下，轉(zhuǎn)一圈可發(fā)電40千瓦時(shí)。該機(jī)組打破了地域限制，將風(fēng)力發(fā)電的疆域拓展到更為廣闊的深遠(yuǎn)海，成為中國(guó)風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新的又一次飛躍。
風(fēng)機(jī)大型化離不開(kāi)更大的驗(yàn)證平臺(tái)。中國(guó)首創(chuàng)、全球最大的35兆瓦級(jí)六自由度風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺(tái)廣受關(guān)注。三一重能測(cè)試工程師、南口試驗(yàn)中心負(fù)責(zé)人馮時(shí)介紹，該試驗(yàn)臺(tái)由三一重能完全自主研發(fā)設(shè)計(jì)，采用100%國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈建設(shè)，是迄今全球可承載功率最大、還原度最高、驗(yàn)證最全面的風(fēng)電整機(jī)傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，可滿足35兆瓦級(jí)整機(jī)全生命周期驗(yàn)證需求，將為風(fēng)電大型化創(chuàng)造更多可能，也代表中國(guó)在大兆瓦風(fēng)電驗(yàn)證領(lǐng)域擁有更高話語(yǔ)權(quán)。
風(fēng)電技術(shù)的進(jìn)步，為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展打開(kāi)了更廣闊的空間。金風(fēng)科技總裁曹志剛表示，隨著適應(yīng)性技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)能夠突破常規(guī)應(yīng)用環(huán)境，包括超高海拔、超常規(guī)溫度、超高風(fēng)速環(huán)境等，在抗臺(tái)風(fēng)技術(shù)的支持下，風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)可以“與臺(tái)風(fēng)共舞”，將風(fēng)資源的可利用范圍顯著擴(kuò)大，也為深遠(yuǎn)海風(fēng)電發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的經(jīng)驗(yàn)支撐。
質(zhì)量決定產(chǎn)業(yè)能走多遠(yuǎn)
“全生命周期安全可靠”是整機(jī)廠普遍強(qiáng)調(diào)的高頻關(guān)鍵詞。
風(fēng)電設(shè)備造價(jià)昂貴，一次事故帶來(lái)的不僅是直接財(cái)產(chǎn)損失，還會(huì)對(duì)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的聲譽(yù)造成難以挽回的影響。近年來(lái)，海上風(fēng)電不斷向深遠(yuǎn)海推進(jìn)，風(fēng)機(jī)大型化快速提升，一些機(jī)型來(lái)不及進(jìn)行長(zhǎng)周期實(shí)地驗(yàn)證就要推向市場(chǎng)，如何保障風(fēng)機(jī)質(zhì)量是一道必答題。
大會(huì)期間，金風(fēng)科技、遠(yuǎn)景能源、運(yùn)達(dá)股份、明陽(yáng)智能、三一重能等12家整機(jī)企業(yè)共同簽署了《中國(guó)風(fēng)電行業(yè)維護(hù)市場(chǎng)公平競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境自律公約》，表示將共同規(guī)范市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的各類行為，重點(diǎn)解決低價(jià)惡性競(jìng)爭(zhēng)等問(wèn)題，這意味著風(fēng)電行業(yè)將更加注重尋求發(fā)展速度與質(zhì)量之間的平衡。
在遠(yuǎn)景能源高級(jí)副總裁、風(fēng)機(jī)產(chǎn)品線總裁婁益民看來(lái)，風(fēng)電是新質(zhì)生產(chǎn)力、先進(jìn)生產(chǎn)力，風(fēng)機(jī)是長(zhǎng)壽命需求、高價(jià)值投資的設(shè)備，必須要堅(jiān)持長(zhǎng)期主義，關(guān)注25年、30年全生命周期的收益狀況。
“曾經(jīng)站在巨人肩膀上快速成長(zhǎng)的中國(guó)風(fēng)電現(xiàn)已蹚入‘無(wú)人區(qū)’，接下來(lái)向前的每一步都是全新的探索，這意味著風(fēng)機(jī)將從‘制造’進(jìn)入‘創(chuàng)造’階段。越來(lái)越大的新機(jī)組開(kāi)發(fā)需要海量成本投入，包括全工況、多層級(jí)測(cè)試驗(yàn)證在內(nèi)的大量投入，都應(yīng)在終端產(chǎn)品價(jià)格中有所體現(xiàn)，讓創(chuàng)造、創(chuàng)新的價(jià)值得到市場(chǎng)認(rèn)可。”婁益民說(shuō)。
制造端精益生產(chǎn)是保障風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量的重要一環(huán)。近日，全球首座風(fēng)電行業(yè)“燈塔工廠”認(rèn)證落戶中國(guó)韶山·三一重能葉片工廠，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電行業(yè)“燈塔工廠”從0到1的突破。三一重能副總經(jīng)理廖旭東介紹，在韶山工廠，一臺(tái)ipad即可實(shí)時(shí)監(jiān)控工廠所有運(yùn)行情況和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從生產(chǎn)單元的溫度濕度，到螺栓力矩控制、葉片打磨平整系數(shù)等工藝參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)，每一項(xiàng)影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)都將呈現(xiàn)在平臺(tái)上，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)全流程360度無(wú)死角在線監(jiān)控、精益化管理。
風(fēng)電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，還要解決電能可靠性問(wèn)題。國(guó)家能源局新能源和可再生能源司原副司長(zhǎng)史立山說(shuō)，今后要解決風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電存在的波動(dòng)性問(wèn)題，形成獨(dú)立提供新能源電力的能力，這需要進(jìn)一步加強(qiáng)風(fēng)電和儲(chǔ)能的配合、風(fēng)電與微電網(wǎng)的配合。
婁益民同樣表示，以風(fēng)光為代表的新能源將成為未來(lái)能源系統(tǒng)的主力電源，要真正將電網(wǎng)中的綠電占比提升至80%甚至更高，就需要克服風(fēng)光的強(qiáng)波動(dòng)性，基于構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)機(jī)、構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能建立“源隨荷動(dòng)、荷隨源動(dòng)、源荷互動(dòng)”的新型電力系統(tǒng)是一條可行之路。只要突破構(gòu)網(wǎng)乃至離網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)瓶頸，棄風(fēng)棄光問(wèn)題將迎刃而解，新能源將開(kāi)啟繁花似錦的未來(lái)。
