相當(dāng)于60多層樓高的世界最大海上風(fēng)電機組，可應(yīng)用于水深35米以上廣泛海域的雙主機、雙風(fēng)輪“Y”字形漂浮式風(fēng)電平臺，相當(dāng)于兩架A380客機長度的世界最長風(fēng)機葉片……在日前舉行的2024北京國際風(fēng)能大會暨展覽會上，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)展新時代。
全球風(fēng)能理事會最新報告顯示，2023年全球風(fēng)電新增裝機容量達(dá)117吉瓦，同比增長50%，創(chuàng)歷史新高。其中，中國以75吉瓦的新增裝機容量，占據(jù)了全球新增裝機總量近65%。今年1月份至8月份，我國風(fēng)力發(fā)電量接近6000億千瓦時，占全國總發(fā)電量近十分之一，已成我國第三大電力來源。
中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會秘書長秦海巖介紹，全球風(fēng)電累計裝機容量10億千瓦多一點，我國累計裝機容量已經(jīng)超過5億千瓦，約占全球裝機容量的一半。中國風(fēng)電為全球能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對氣候變化發(fā)揮著越來越重要的作用。
如今，我國已構(gòu)建起具有國際頂尖水平的風(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，近年來風(fēng)電企業(yè)加快出海步伐。截至2023年底，累計出口風(fēng)電機組容量已超1500萬千瓦。2023年全球新增裝機前5名風(fēng)機供應(yīng)商中，有4家來自中國。
風(fēng)電市場發(fā)展，為外資企業(yè)成長提供了廣闊市場機遇和發(fā)展空間。今年北京國際風(fēng)能大會上，德國、丹麥、挪威等國際展團(tuán)高調(diào)亮相，眾多國際知名企業(yè)紛紛參展，包括西門子、斯凱孚、舍弗勒、?？松梨诘取＿@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，還將與中國風(fēng)電企業(yè)進(jìn)行深入交流與合作。
“今年以來，我國風(fēng)電裝機規(guī)模持續(xù)增長，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。”國家能源局新能源和可再生能源司綜合處副處長崔廣勝表示，下一步將及時研究解決項目建設(shè)中面臨的困難和問題，確保大型風(fēng)電光伏基地按期投產(chǎn)。加緊落實“十四五”規(guī)劃明確的海上風(fēng)電基地建設(shè)重點任務(wù)，穩(wěn)步推進(jìn)深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電開發(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2024北京國際風(fēng)能大會的最直觀感受。
設(shè)計高度185米，相當(dāng)于63層居民樓，葉輪直徑超過310米，掃風(fēng)面積超過7.7萬平方米，相當(dāng)于10.5個標(biāo)準(zhǔn)足球場……東方電氣自主研制的26兆瓦級海上風(fēng)電機組尤為引人注目，這也是目前全球單機容量最大、葉輪直徑最長的海上全國產(chǎn)化風(fēng)電機組。其中，機組的發(fā)電機、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)機還在向更遠(yuǎn)的海面邁進(jìn)。中國中車重點展示的海上漂浮式20兆瓦風(fēng)電機組“啟航號”，日前在江蘇射陽中車時代綠色裝備產(chǎn)業(yè)園成功下線。“啟航號”機組風(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個標(biāo)準(zhǔn)足球場。滿發(fā)風(fēng)速下，轉(zhuǎn)一圈可發(fā)電40千瓦時。該機組打破了地域限制，將風(fēng)力發(fā)電的疆域拓展到更為廣闊的深遠(yuǎn)海，成為中國風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新的又一次飛躍。
風(fēng)機大型化離不開更大的驗證平臺。中國首創(chuàng)、全球最大的35兆瓦級六自由度風(fēng)電整機試驗臺廣受關(guān)注。三一重能測試工程師、南口試驗中心負(fù)責(zé)人馮時介紹，該試驗臺由三一重能完全自主研發(fā)設(shè)計，采用100%國產(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、驗證最全面的風(fēng)電整機傳動試驗臺，可滿足35兆瓦級整機全生命周期驗證需求，將為風(fēng)電大型化創(chuàng)造更多可能，也代表中國在大兆瓦風(fēng)電驗證領(lǐng)域擁有更高話語權(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，在抗臺風(fēng)技術(shù)的支持下，風(fēng)電機組已經(jīng)可以“與臺風(fēng)共舞”，將風(fēng)資源的可利用范圍顯著擴大，也為深遠(yuǎn)海風(fēng)電發(fā)展提供了堅實的經(jīng)驗支撐。
質(zhì)量決定產(chǎn)業(yè)能走多遠(yuǎn)
“全生命周期安全可靠”是整機廠普遍強調(diào)的高頻關(guān)鍵詞。
風(fēng)電設(shè)備造價昂貴，一次事故帶來的不僅是直接財產(chǎn)損失，還會對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的聲譽造成難以挽回的影響。近年來，海上風(fēng)電不斷向深遠(yuǎn)海推進(jìn)，風(fēng)機大型化快速提升，一些機型來不及進(jìn)行長周期實地驗證就要推向市場，如何保障風(fēng)機質(zhì)量是一道必答題。
大會期間，金風(fēng)科技、遠(yuǎn)景能源、運達(dá)股份、明陽智能、三一重能等12家整機企業(yè)共同簽署了《中國風(fēng)電行業(yè)維護(hù)市場公平競爭環(huán)境自律公約》，表示將共同規(guī)范市場競爭中的各類行為，重點解決低價惡性競爭等問題，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)景能源高級副總裁、風(fēng)機產(chǎn)品線總裁婁益民看來，風(fēng)電是新質(zhì)生產(chǎn)力、先進(jìn)生產(chǎn)力，風(fēng)機是長壽命需求、高價值投資的設(shè)備，必須要堅持長期主義，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的中國風(fēng)電現(xiàn)已蹚入‘無人區(qū)’，接下來向前的每一步都是全新的探索，這意味著風(fēng)機將從‘制造’進(jìn)入‘創(chuàng)造’階段。越來越大的新機組開發(fā)需要海量成本投入，包括全工況、多層級測試驗證在內(nèi)的大量投入，都應(yīng)在終端產(chǎn)品價格中有所體現(xiàn)，讓創(chuàng)造、創(chuàng)新的價值得到市場認(rèn)可。”婁益民說。
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)證落戶中國韶山·三一重能葉片工廠，實現(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ipad即可實時監(jiān)控工廠所有運行情況和生產(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)，每一項影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)都將呈現(xiàn)在平臺上，以此實現(xiàn)對生產(chǎn)全流程360度無死角在線監(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題。國家能源局新能源和可再生能源司原副司長史立山說，今后要解決風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電存在的波動性問題，形成獨立提供新能源電力的能力，這需要進(jìn)一步加強風(fēng)電和儲能的配合、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)光的強波動性，基于構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)機、構(gòu)網(wǎng)型儲能建立“源隨荷動、荷隨源動、源荷互動”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)棄光問題將迎刃而解，新能源將開啟繁花似錦的未來。
