風(fēng)電機(jī)組正加速向“大兆瓦”迭代，“半直驅(qū)”未來(lái)已來(lái)?

創(chuàng)新助推降本，降本引領(lǐng)創(chuàng)新。人類的歷史就是一部技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)化史，而風(fēng)機(jī)技術(shù)在數(shù)十年間的不斷摸索和創(chuàng)新，給風(fēng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)化積累了足夠豐厚的技術(shù)寶藏。

在上世紀(jì)80年代初，從增速傳動(dòng)技術(shù)脫胎而出的雙饋發(fā)電機(jī)進(jìn)入風(fēng)電人的視野，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組發(fā)電效率的大幅提升，將風(fēng)電產(chǎn)業(yè)帶入了新的時(shí)代。隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化，風(fēng)電行業(yè)逐漸形成了三種技術(shù)路線——雙饋、直驅(qū)、半直驅(qū)。眼下，三種技術(shù)路線，三分天下。

作為登場(chǎng)的“后來(lái)者”，半直驅(qū)路線曾經(jīng)一度被質(zhì)疑，在這條技術(shù)路線上堅(jiān)持著的企業(yè)，花了十多年的時(shí)間，才逐漸向市場(chǎng)證明了其堅(jiān)持的行業(yè)意義與戰(zhàn)略決策中的先見(jiàn)性。

雙饋、直驅(qū)、半直驅(qū) 何以“贏戰(zhàn)”未來(lái)?

風(fēng)電行業(yè)發(fā)展至今，對(duì)“降本增效”的探索從未止步。通過(guò)機(jī)組“大型化”，進(jìn)一步降低度電成本，在行業(yè)內(nèi)已經(jīng)形成了共識(shí)。雙饋、直驅(qū)、半直驅(qū)誰(shuí)更符合當(dāng)下的市場(chǎng)需求?回答這個(gè)問(wèn)題之前，我們需要對(duì)三種技術(shù)路線的基本優(yōu)劣勢(shì)進(jìn)行客觀梳理。

就像硬幣有正反兩面，不同技術(shù)路線的風(fēng)電機(jī)組、成本及發(fā)電優(yōu)勢(shì)也各有優(yōu)劣。業(yè)內(nèi)人士分析，雙饋風(fēng)機(jī)技術(shù)起步早，成熟可靠，成本低、重量輕、易維護(hù)，可以在小容量情況下采用全風(fēng)冷;而且，雙饋機(jī)組變頻器容量小，單部件價(jià)格較低，機(jī)組的諧波小。但雙饋技術(shù)的發(fā)電機(jī)通常適用于小規(guī)模電機(jī)，且齒輪箱轉(zhuǎn)速較高，損壞率較大。

直驅(qū)式機(jī)組的年發(fā)電量高，但體積通常較大，相比雙饋式機(jī)組要大很多，吊裝難度會(huì)隨之提升，對(duì)其軸承等轉(zhuǎn)動(dòng)部件要求也極高。另外，其永磁材料容易發(fā)生失磁的現(xiàn)象，直驅(qū)機(jī)組采用的是全功率變頻器，價(jià)格昂貴，并且變頻器產(chǎn)生諧波大。齒輪箱方面，直驅(qū)省去齒輪箱會(huì)減少齒輪箱的機(jī)械故障，卻增加了發(fā)電機(jī)出故障的可能性。

當(dāng)行業(yè)從“補(bǔ)貼”走向“平價(jià)”，市場(chǎng)對(duì)“度電成本更低”的需求愈發(fā)強(qiáng)烈，技術(shù)特質(zhì)帶來(lái)的市場(chǎng)結(jié)果，將重新定義未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)格局和主流技術(shù)路線。

將雙饋與直驅(qū)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)融合，開(kāi)拓一種集兩者優(yōu)勢(shì)于一體的技術(shù)，曾經(jīng)在很多人眼中像是華麗而璀璨的夢(mèng)，遙不可及卻也難以實(shí)現(xiàn)。曾有業(yè)內(nèi)人士表示，半直驅(qū)如果傳動(dòng)和載荷做得好，優(yōu)勢(shì)十分明顯，但如果結(jié)合得不好，其結(jié)果可能會(huì)正好相反。

很多新鮮事物都是在不斷的質(zhì)疑中持續(xù)曲折前進(jìn)。目前兼顧兩種技術(shù)優(yōu)勢(shì)的半直驅(qū)風(fēng)機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并且獲得了客戶的任可，遍布全國(guó)風(fēng)場(chǎng)。

半直驅(qū)是指風(fēng)葉帶動(dòng)齒輪箱來(lái)驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)發(fā)電，它是介于直驅(qū)和雙饋之間，齒輪箱的調(diào)速?zèng)]有雙饋的高，發(fā)電機(jī)也由雙饋的繞線式變?yōu)橛来磐绞?。在滿足傳動(dòng)和載荷設(shè)計(jì)的同時(shí)，結(jié)構(gòu)更為緊湊，質(zhì)量較輕，維護(hù)難度較低;再?gòu)淖钪苯拥慕?jīng)濟(jì)性來(lái)看，永磁半直驅(qū)同步風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的成本更低，或許更能滿足機(jī)組大型化發(fā)展的市場(chǎng)需求。

堅(jiān)持“半直驅(qū)”未曾停歇

做企業(yè)和做生意最大的區(qū)別是——做生意是看一時(shí)、看一單，但做企業(yè)要有持續(xù)經(jīng)營(yíng)的理念，今天要為明天做準(zhǔn)備。在風(fēng)電領(lǐng)域，一定要有持續(xù)的技術(shù)積淀與創(chuàng)新，否則產(chǎn)業(yè)發(fā)展、企業(yè)發(fā)展根本無(wú)從談起。

2004年，市場(chǎng)上爭(zhēng)論的焦點(diǎn)還是直驅(qū)和雙饋誰(shuí)將成為未來(lái)主流，“半直驅(qū)”的存在如同一株微弱的小火苗，說(shuō)熄就熄，并不為奇。彼時(shí)，明陽(yáng)智能的掌舵者張傳衛(wèi)毅然決然地拍板投入半直驅(qū)技術(shù)路線。并非一時(shí)沖動(dòng)，下這個(gè)決定前，明陽(yáng)智能其實(shí)已經(jīng)引進(jìn)與應(yīng)用雙饋技術(shù)路線兩年。

在當(dāng)時(shí)，市場(chǎng)上已經(jīng)誕生了三款5MW機(jī)型，分別是330噸的Multbird半直驅(qū)機(jī)型、400多噸的Repower雙饋機(jī)型和500多噸的Enercon直驅(qū)機(jī)型。其中，前兩個(gè)機(jī)型或多或少與aerodyn的設(shè)計(jì)有關(guān)。機(jī)組重量即是整機(jī)設(shè)計(jì)要素之一，但在那時(shí)的市場(chǎng)環(huán)境下，很多公司沒(méi)有認(rèn)識(shí)到其重要性，明陽(yáng)智能則牢牢把握住契機(jī)，從“零”開(kāi)始對(duì)機(jī)型進(jìn)行大型化設(shè)計(jì)。

通過(guò)多年布局，明陽(yáng)智能對(duì)概念化的超緊湊型半直驅(qū)技術(shù)進(jìn)行了大量創(chuàng)新優(yōu)化，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地。例如對(duì)齒輪箱實(shí)施大量?jī)?yōu)化升級(jí);在整機(jī)的控制策略智能化水平方面也進(jìn)行了明顯提升，對(duì)機(jī)組進(jìn)一步降載;目前所采用的發(fā)電機(jī)，內(nèi)部磁鋼布置方式已經(jīng)由表貼式改為更可靠的鑲嵌式。

在航天領(lǐng)域，曾有“航天飛機(jī)”和“宇航飛船”之爭(zhēng)，前者曾在特定的歷史時(shí)期引領(lǐng)風(fēng)騷，然而隨著宇航飛船的種種優(yōu)點(diǎn)被逐漸認(rèn)可，前者最終成為人類航天史中的一個(gè)輝煌的“過(guò)去式”。

從第一臺(tái)陸上MySE3.0機(jī)組成功下線，到海上MySE5.5兆瓦漂浮式機(jī)組的成功安裝，再到MySE16.0機(jī)組的突破性發(fā)布，在風(fēng)電傳動(dòng)鏈技術(shù)路線的岔路口前，明陽(yáng)智能始終保有高度的前瞻性，以領(lǐng)先于行業(yè)的敏銳嗅覺(jué)，堅(jiān)定地沿著半直驅(qū)路線前行。

隨著陸上風(fēng)電進(jìn)入全面平價(jià)，海上風(fēng)電國(guó)補(bǔ)退潮，明陽(yáng)智能憑借大兆瓦、高效率、小體積、低重量的半直驅(qū)風(fēng)電技術(shù)，從根本上助力項(xiàng)目業(yè)主進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)降本增效。以3.X MW級(jí)別風(fēng)電機(jī)組為例，明陽(yáng)智能緊湊型半直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)重量?jī)H有85噸左右，遠(yuǎn)低于其他兩種技術(shù)路線，有效降低設(shè)備運(yùn)輸、吊裝成本，減少項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用。

再看國(guó)電投霍林河智慧風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目，在明陽(yáng)智能風(fēng)機(jī)單位千瓦掃風(fēng)面積和平均風(fēng)速都不占優(yōu)的前提下，2020年1月至2020年12月的一個(gè)完整年時(shí)間內(nèi)，該風(fēng)電場(chǎng)明陽(yáng)智能風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)發(fā)電量9503萬(wàn)千瓦時(shí)，性能指標(biāo)排名優(yōu)異。

提前布局，未雨綢繆，讓明陽(yáng)智能在應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化時(shí)表現(xiàn)更為從容。

遙望未來(lái)，風(fēng)電人對(duì)降本增效的探索，永不止步;回眸過(guò)往，明陽(yáng)智能對(duì)半直驅(qū)技術(shù)路線的堅(jiān)持，未曾停歇。

迫切降本，市場(chǎng)選擇了“半直驅(qū)”

產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展，市場(chǎng)端給了半直驅(qū)機(jī)組越來(lái)多的掌聲和越來(lái)越多的認(rèn)可，這大抵就是明陽(yáng)智能十多年來(lái)持續(xù)堅(jiān)持的意義。

明陽(yáng)智能通過(guò)采用中速齒輪箱+永磁發(fā)電機(jī)+全功率變流器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)，將一級(jí)或二級(jí)傳動(dòng)齒輪箱與中速永磁發(fā)電機(jī)進(jìn)行混合，讓風(fēng)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)“大兆瓦、高效率、小體積、低重量”四大優(yōu)點(diǎn)，成為風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)技術(shù)的最佳選擇。

從今年上半年的財(cái)報(bào)來(lái)看，市場(chǎng)給出的結(jié)果也一再印證了明陽(yáng)智能堅(jiān)持半直驅(qū)技術(shù)路線的戰(zhàn)略正確性。

根據(jù)財(cái)報(bào)，明陽(yáng)智能上半年風(fēng)機(jī)出貨量2.34GW，同比增長(zhǎng)15.74%。其中，5.XMW及以上機(jī)型占比達(dá)到49%，4.XMW及以上占比達(dá)到54%，大型化機(jī)組整體占比達(dá)到93%。

而且，明陽(yáng)智能的在手訂單維持歷史高位，4MW及以上機(jī)型占新增訂單比例超60%。截至到2021年6月底，在手訂單為16.02GW。

為了實(shí)現(xiàn)“十四五”期間新能源新增裝機(jī)目標(biāo)，各大發(fā)電企業(yè)紛紛啟動(dòng)風(fēng)電機(jī)組采購(gòu)招標(biāo)工作，相較2020年上半年，今年上半年，企業(yè)開(kāi)標(biāo)規(guī)模整體保持了增長(zhǎng)。根據(jù)國(guó)際能源網(wǎng)/風(fēng)電頭條的統(tǒng)計(jì)，2021年上半年，在大唐、國(guó)家電投、國(guó)家能源集團(tuán)、華電、華能、中廣核、三峽、華潤(rùn)等8家項(xiàng)目均明確采購(gòu)規(guī)模的企業(yè)中，要求單機(jī)規(guī)模在3.0MW~4.0MW之間的項(xiàng)目規(guī)模達(dá)到10734.6MW，占比為65.18%;4.0MW~5.0MW的風(fēng)機(jī)規(guī)模為4590MW，占比為27.87%。

在大兆瓦風(fēng)機(jī)成為主流的風(fēng)電平價(jià)/競(jìng)價(jià)時(shí)代，受到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力的整機(jī)商也將目光看向更具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的半直驅(qū)技術(shù)。金風(fēng)科技5.3MW級(jí)別半直驅(qū)風(fēng)機(jī)7月上旬成功吊裝;哈電風(fēng)能啟動(dòng)設(shè)計(jì)5.X MW級(jí)別半直驅(qū)陸上風(fēng)電機(jī)組;山東中車開(kāi)始規(guī)劃海上8MW級(jí)別半直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組。

在配件企業(yè)方面，中車永濟(jì)電機(jī)12MW級(jí)、13.X MW級(jí)海上半直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)已經(jīng)成功下線;重齒集團(tuán)10MW級(jí)半直驅(qū)齒輪箱也已成功下線。弗蘭德、威能極等配套企業(yè)也推出了更大力矩功率的風(fēng)電齒輪箱來(lái)配套半直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組。

據(jù)企業(yè)官網(wǎng)顯示，弗蘭德、威能極所推出的風(fēng)電齒輪箱的力矩功率已從過(guò)去的150NM/Kg已經(jīng)提升到200-210NM/Kg。在設(shè)備重量不變的前提下，風(fēng)機(jī)功率可以增加30%，為半直驅(qū)大兆瓦風(fēng)機(jī)提供更明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

十年磨一劍，劍出必是核心。“大兆瓦”時(shí)代，“半直驅(qū)”未來(lái)已來(lái)!在“30·60”雙碳目標(biāo)的要求下，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)面臨著更嚴(yán)峻的降本要求，大兆瓦風(fēng)機(jī)已然成為這一時(shí)期風(fēng)電產(chǎn)業(yè)降本的關(guān)鍵，半直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組以其技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，將發(fā)揮重要作用，在推動(dòng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上扮演重要角色，成為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步探索降本的新途徑和行之有效的落地方案。