海上風(fēng)電向大機(jī)組方向發(fā)展的同時(shí)，陸上風(fēng)電也向大容量機(jī)組挺進(jìn)。繼1兆瓦、1.5兆瓦、2兆瓦、2.5兆瓦之后，整機(jī)商紛紛布局更大容量陸上風(fēng)電機(jī)組。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)累計(jì)裝機(jī)仍以1.5兆瓦機(jī)型占主體，新增裝機(jī)仍以2兆瓦機(jī)型為主流的格局下，陸上風(fēng)電何時(shí)將進(jìn)入到更大機(jī)組的時(shí)代？下一代主力機(jī)型會(huì)是3兆瓦機(jī)組嗎？

 

9月22日，由中國(guó)海裝自主研發(fā)的H140-3MW風(fēng)電機(jī)組正式下線。在3兆瓦風(fēng)機(jī)領(lǐng)域，中國(guó)海裝并非先行者，但憑借后發(fā)優(yōu)勢(shì)，該風(fēng)電機(jī)組搭配的風(fēng)輪直徑達(dá)140米，是目前國(guó)內(nèi)外直徑最大的3兆瓦陸上風(fēng)電機(jī)組。其平臺(tái)化設(shè)計(jì)可同時(shí)滿(mǎn)足H136、H140和H146三款風(fēng)電機(jī)組。風(fēng)電機(jī)組性能關(guān)鍵指標(biāo)之一，單位千瓦掃風(fēng)面積遠(yuǎn)超其他廠商同容量級(jí)別機(jī)組。

 

目前仍是2兆瓦天下

 

大功率機(jī)組從一個(gè)側(cè)面代表了風(fēng)電整機(jī)企業(yè)的研發(fā)制造能力。實(shí)際上，早在多年前，作為戰(zhàn)略性布局，金風(fēng)科技、華銳風(fēng)電、東方電氣等整機(jī)商就已經(jīng)研發(fā)了3兆瓦風(fēng)電機(jī)組，但國(guó)內(nèi)陸上風(fēng)電市場(chǎng)并沒(méi)有隨之進(jìn)入3兆瓦時(shí)代。

 

根據(jù)中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，2016年，我國(guó)新增裝機(jī)的風(fēng)電機(jī)組平均功率1955千瓦，與2015年的1768千瓦相比，增長(zhǎng)6.4%；累計(jì)裝機(jī)的風(fēng)電機(jī)組平均功率為1608千瓦，同比增長(zhǎng)2.9%。

 

目前，在我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)中，1.5兆瓦的風(fēng)電機(jī)組仍占主導(dǎo)地位。截至2016年，1.5兆瓦的風(fēng)電機(jī)組占總裝機(jī)容量的50.4%。但是，自2015年，在新增風(fēng)電裝機(jī)中2兆瓦風(fēng)電機(jī)組市場(chǎng)份額首次超過(guò)1.5兆瓦機(jī)組后，2兆瓦機(jī)組的占比正在迅速上升。

 

中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，2016年，國(guó)內(nèi)3兆瓦-3.9兆瓦機(jī)組的市場(chǎng)份額僅為2.6%。

 

有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，就目前情況而言，2兆瓦-2.5兆瓦機(jī)型仍然是陸上風(fēng)電經(jīng)濟(jì)性最好的選擇。但是，隨著風(fēng)電開(kāi)發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移，市場(chǎng)已在悄然發(fā)生變化。

 

“十三五”期間伴隨陸上風(fēng)電市場(chǎng)加速向中東南部等用電負(fù)荷中心轉(zhuǎn)移，低風(fēng)速、高切變、復(fù)雜地形、可使用土地面積受限等因素逐漸成為制約中東南部區(qū)域性風(fēng)電發(fā)展的重要因素。從市場(chǎng)需求而言，“風(fēng)電開(kāi)發(fā)東南飛”這一變化迫切需要更大容量的陸上機(jī)組。

 

3兆瓦能否崛起

 

那么，在當(dāng)前2兆瓦機(jī)組占據(jù)新增裝機(jī)主力的局面下，下一代主力機(jī)型會(huì)是2.5兆瓦、3兆瓦、還是更大容量的機(jī)組？

 

有業(yè)內(nèi)人士向記者講述了這樣一件往事：多年前，在1兆瓦和1.5兆瓦風(fēng)機(jī)還占據(jù)主流的時(shí)候，國(guó)內(nèi)某整機(jī)商率先布局了2.5兆瓦級(jí)別的風(fēng)電機(jī)組。但隨后市場(chǎng)并未直接進(jìn)入2.5兆瓦時(shí)代，而是成為2.0兆瓦機(jī)組的天下。幸好，該企業(yè)及時(shí)調(diào)整市場(chǎng)策略，迅速推出2.0兆瓦機(jī)型，才得以扭轉(zhuǎn)了被動(dòng)形勢(shì)。

 

顯然，哪一種機(jī)型最終能成為主力機(jī)型，除了市場(chǎng)需求的大趨勢(shì)外，與機(jī)組的技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)性和性?xún)r(jià)比密切相關(guān)。

 

據(jù)中國(guó)海裝研究院副院長(zhǎng)、3兆瓦項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張凱介紹，早在2015年 ，中國(guó)海裝便結(jié)合未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，率先布局，啟動(dòng)了下一代陸上大功率風(fēng)電機(jī)組預(yù)研項(xiàng)目，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在充分調(diào)研國(guó)內(nèi)2.5兆瓦-4兆瓦陸上風(fēng)電市場(chǎng)以及供應(yīng)鏈情況后，最終確定了3兆瓦項(xiàng)目。

 

從中國(guó)海裝透露的信息來(lái)看，首先，對(duì)于技術(shù)的成熟度是有信心的。據(jù)介紹，3兆瓦風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)以超過(guò)4000臺(tái)2兆瓦雙饋風(fēng)電機(jī)組的長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，借助國(guó)際知名風(fēng)電整機(jī)設(shè)計(jì)公司的先進(jìn)理念，充分吸收歐洲3兆瓦級(jí)陸上風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)中國(guó)風(fēng)資源特性定制化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。其次，在供應(yīng)鏈上是有保障的。中國(guó)海裝最引以自豪的一大優(yōu)勢(shì)就是依托中船重工集團(tuán)的全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)。張凱稱(chēng)，3兆瓦風(fēng)電機(jī)組更是集中了中船重工集團(tuán)優(yōu)質(zhì)全供應(yīng)鏈資源，實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)零部件通用化、系列化、模塊化設(shè)計(jì)，具備了完善的技術(shù)同源、產(chǎn)品同線的全產(chǎn)業(yè)鏈配套體系。

 

跨國(guó)巨頭維斯塔斯3兆瓦風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)自2010年研制生產(chǎn)出來(lái)，全球裝機(jī)已超過(guò)1100萬(wàn)千瓦，但是直到去年，維斯塔斯才決定把3兆瓦平臺(tái)風(fēng)電機(jī)組在中國(guó)實(shí)現(xiàn)本地化生產(chǎn)，其考量的一個(gè)重要因素就是中國(guó)本土的供應(yīng)鏈能否保障其3兆瓦機(jī)組在中國(guó)實(shí)現(xiàn)本地化生產(chǎn)，在中國(guó)生產(chǎn)的3兆瓦機(jī)組能不能保證其在經(jīng)濟(jì)性上的優(yōu)勢(shì)。

 

對(duì)于中國(guó)海裝3兆瓦風(fēng)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，張凱雖然沒(méi)有透露其具體成本，但他表示，其價(jià)格在同級(jí)別的機(jī)組中是非常具有競(jìng)爭(zhēng)力的。

 

除了技術(shù)成熟度和供應(yīng)鏈外，決定經(jīng)濟(jì)性的另一個(gè)重要因素是規(guī)模化。倘若3兆瓦機(jī)型能在未來(lái)占據(jù)主流，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，對(duì)比2兆瓦和2.5兆瓦機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)就會(huì)更加突出。

 

從目前各大整機(jī)商的產(chǎn)品線布局來(lái)看，3兆瓦陸上風(fēng)電機(jī)組是各大廠商共同寄予厚望的下一代主力機(jī)型。有觀點(diǎn)認(rèn)為，3兆瓦風(fēng)電機(jī)組適應(yīng)了未來(lái)陸上風(fēng)電市場(chǎng)的需要；也有觀點(diǎn)認(rèn)為，整機(jī)商試圖通過(guò)產(chǎn)品布局引導(dǎo)陸上風(fēng)電進(jìn)入3兆瓦時(shí)代。

 

經(jīng)濟(jì)性和可靠性是關(guān)鍵

 

在3兆瓦陸上風(fēng)電機(jī)組方面，中國(guó)海裝顯然是一個(gè)后來(lái)者。但從此次推出的3兆瓦機(jī)型來(lái)看，卻具有明顯的后發(fā)優(yōu)勢(shì)。3兆瓦機(jī)組上的“慢半拍”恰使其擁有更多的時(shí)間實(shí)現(xiàn)技術(shù)沉淀。

 

近七八年來(lái)，各大整機(jī)商陸續(xù)推出3兆瓦風(fēng)電機(jī)組，但受制于當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)需求、供應(yīng)鏈和技術(shù)成熟度，葉輪直徑很少有突破130米的。相比之下，中國(guó)海裝3兆瓦機(jī)型具有140米的葉輪直徑，其單位千瓦的掃風(fēng)面積更大，理論上單位千瓦的發(fā)電量也就更高，在低風(fēng)速區(qū)域的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)更為突出。

 

張凱透露，3兆瓦機(jī)組下線后將發(fā)往位于河北省張北縣的風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行樣機(jī)測(cè)試，經(jīng)歷各種嚴(yán)苛的考驗(yàn)，不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，改進(jìn)性能，直至實(shí)現(xiàn)商業(yè)化批量生產(chǎn)。目前該產(chǎn)品已接到來(lái)自?xún)?nèi)蒙古、廣西等地的訂單。

 

低風(fēng)速開(kāi)發(fā)常常與復(fù)雜地形相伴，這需要風(fēng)電機(jī)組具備超強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。據(jù)稱(chēng)，中國(guó)海裝3兆瓦風(fēng)電機(jī)組能適應(yīng)海拔3000米及以下的常/低溫、平原/山區(qū)、沙塵/結(jié)冰等各類(lèi)地理氣候環(huán)境，滿(mǎn)足最新電網(wǎng)規(guī)范要求的高/低電壓故障穿越能力，可實(shí)現(xiàn)單機(jī)及組群一次調(diào)頻等與智能電網(wǎng)相匹配的功能。

 

除了理論上的單位千瓦發(fā)電量外，風(fēng)電機(jī)組實(shí)際發(fā)電量的高低還與機(jī)組的可靠性密切相關(guān)。張凱表示，3兆瓦風(fēng)電機(jī)組延續(xù)了中國(guó)海裝獨(dú)到的傳動(dòng)鏈技術(shù)方案，通過(guò)引入可靠性工程設(shè)計(jì)方法，便于后期維護(hù)。高可靠性和運(yùn)維的便捷性正是其另一顯著優(yōu)勢(shì)。