制勝平價時代Ⅱ：風機創(chuàng)新中的“加減乘除”

　　平價時代漸行漸近，中國風電來到了“凌云渡口”，能否脫胎換骨關(guān)鍵還在于降低度電成本。對整機商來說，機組技術(shù)創(chuàng)新是降本的一大有效途徑。

　　目前整機商主要通過增大機組功率、葉片長度、塔筒高度、零部件可靠性、延長風機壽命來達到降低度電成本的目的。但要應(yīng)對轉(zhuǎn)瞬即至的平價時代，創(chuàng)新力度還遠遠不夠。風機技術(shù)再突破再創(chuàng)新又將如何開展呢？

　　

　　上海電氣風電集團首席數(shù)字官、技術(shù)總經(jīng)理康鵬舉認為，在顛覆性技術(shù)出現(xiàn)之前，整機商的技術(shù)創(chuàng)新還是應(yīng)該“在盒子里思考”，在風機上做“加減乘除”+“關(guān)聯(lián)”。

 

　　“加法”思維。“加法”思維是指將兩個功能或子部件合并。比如，半直驅(qū)技術(shù)將齒輪箱和發(fā)電機進行合并，節(jié)省空間降重降載以降低成本。上海電氣也在積極探索超級緊湊型半直驅(qū)技術(shù)，同時也在關(guān)注未來的偽直驅(qū)技術(shù)。偽直驅(qū)技術(shù)是指以電磁齒輪箱代替機械齒輪箱，實現(xiàn)高度集成的半直驅(qū)驅(qū)動鏈，增大功率密度、減少重量、縮小體積實現(xiàn)集約化降本。

　　

　　“減法”思維。“減法”思維是指嘗試將影響機組可靠性及壽命的關(guān)鍵部件減掉。比如說，為了捕捉更多風能，塔筒逐漸增高使得成本也越來越高、控制也越來越難。那么能不能開發(fā)一種技術(shù)取消掉塔筒呢？冷卻系統(tǒng)是影響風機可靠性的主要痛點，但它也直接決定了系統(tǒng)能量密度。既然冷卻是一個非常頭疼的問題，那能不能把主動冷卻去掉實現(xiàn)自然冷卻呢？齒輪箱的可靠性問題是影響運維成本關(guān)鍵點之一，那能不能把齒輪箱去掉？上海電氣目前在這幾方面做創(chuàng)新探索：在塔筒方面，嘗試顛覆傳統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計，創(chuàng)新出基礎(chǔ)與主機一體化的新型機組結(jié)構(gòu)；在冷卻方面，探索新的冷卻技術(shù)及功率器件技術(shù)，實現(xiàn)部分子系統(tǒng)自然冷卻，提升機組系統(tǒng)可靠性能；上海電氣高可靠海上直驅(qū)技術(shù)就是做減法，將齒輪箱去掉以后實現(xiàn)的創(chuàng)新。

　　

　　“乘法”思維。“乘法”思維是指復(fù)制。比如在一臺風機上可以采用多轉(zhuǎn)子技術(shù)以及分段葉片的技術(shù)，分段葉片會很好地解決葉片越來越長帶來的運輸?shù)认嚓P(guān)難題。

　　

　　“除法”思維。“除法”思維是指把一個功能切成許多功能分撥出來給整個系統(tǒng)增添價值。比如在控制方面，風電行業(yè)早期以分布式應(yīng)用為主，只有單臺機組控制的概念。風場的出現(xiàn)使得控制功能衍生并多樣化。除了風機主控，又增加了智能終端、SCADA、場控、CMS等功能。未來還會增添大部件監(jiān)控、大數(shù)據(jù)邊緣計算、云計算等。在數(shù)字空間，數(shù)據(jù)和信息通過多個子系統(tǒng)分布處理，增加系統(tǒng)的價值。

　　

　　“關(guān)聯(lián)”思維。在風機創(chuàng)新方面，關(guān)聯(lián)耦合是一個非常重要的創(chuàng)新理念。通過關(guān)聯(lián)耦合實現(xiàn)“1+1>2”。比如，變頻器和發(fā)電機在功能上的強耦合實現(xiàn)整個傳動鏈的降載、減少傳動鏈以及塔筒的重量；將控制和風輪耦合，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)輕量化；塔筒與控制相耦合，實現(xiàn)塔筒減重。

　　

　　技術(shù)進步永無止境，突破創(chuàng)新也不僅限于此，上海電氣將繼續(xù)不斷探索為中國風電平價時代貢獻更多智慧。這是個平價的時代，也將是一個不平凡的時代。