文 | 《風能》趙靚

　　

　　理智的市場判斷與對半直驅技術的無上情懷，讓明陽智能盡早贏取未來。

　　在明陽智慧能源集團股份公司（下稱“明陽智能”）總裁張啟應看來，選擇半直驅（也稱中速傳動、混合式）技術路線，是明陽智能的創新特質所至。在人人吶喊創新的時代，張啟應看到的創新卻來自扎實有依據的數據分析。其實，他自身就是最好的證明：他是行業中少數技術出身的總裁，足見明陽智能對技術創新的重視。

　　

　　回頭看來，對于半直驅技術路線上展現出的創新理念，驗證了明陽智能對創新技術預判的準確性，同時，這種基因也深埋于明陽智能發展的整個軌跡：既理想主義，又實事求是；既無所畏懼，又深謀遠慮，十三年的選擇與堅守，暗自積蓄著成長的力量，一步步邁向成功彼岸。

 

　　

　　“我曾經的與現在的老板都屬于這樣一類人，要與眾不同，要做到最好。一個想創新，另一個會創新，我則希望幫他們將理想變為現實。”張啟應在接受本刊記者專訪時如是說。

　　2006年，當張啟應還在德國設計公司aerodyn擔任公司創始人Sonke Siegfriedsen的助理時，明陽智能已經引進與應用雙饋技術路線兩年，但基于對現有和未來市場的分析，明陽智能董事長張傳衛毅然決然地轉舵半直驅技術路線。

　　

　　事實上，在風電技術路線“三兄弟”中，雙饋的出現確實要比半直驅更早。據該技術的發明人之一Heier回憶，20世紀80年代初雙饋的出現更像是一個偶然結果。當時有一個研究課題，他手上正好有一臺雙饋發電機派上了用場，而這款發電機并非為風電設計。通過各方努力，雙饋成為風電主流技術路線之一。20世紀90年代初，Enercon公司的創始人Aloys Wobben更熟悉電氣領域，對機械部件的可靠性較為擔憂，發揮自身電氣技術特長發明了直驅技術路線，并將變槳系統改由電機驅動，隨后也實現了一定發展。

　　

　　1998年，aerodyn公司的工程師們希望綜合雙饋與直驅的優勢，并通過技術創新彌補其可能出現的不足，盡力減少敏感部件，去掉齒輪箱高速級，在一定程度上提升發電機轉速，以進一步控制機組重量與體積。

　　

　　“在aerodyn我接觸和參與了各類技術的相關工作，使我意識到三種技術路線并非在各自成長、你追我趕，而是半直驅融合了另外兩方的優秀基因，是進化的結果。”張啟應這樣解釋。

　　創新與進化，如果這是明陽智能轉向半直驅時的情感觸動，那么明顯更輕的重量和高可靠性，應該就是其下定決心前的理性抉擇。資料顯示，明陽智能采用半直驅技術路線的4.X機型，主機重量僅為96噸，這比一些機型輕了30%以上；其齒輪箱輸出軸每分鐘轉速約在300轉，速度不到高傳動比齒輪箱輸出軸的1/5。

　　

　　據介紹，明陽智能最初推出的3MW與6MW半直驅機型，被稱為SCD超緊湊型風電機組，相比其他集成度沒那么高的半直驅技術方案，在理論上更接近設計的極致，尤其是最初采用的兩葉片與下風向等技術特征，顯得如此特立獨行。

　　

　　“在aerodyn與明陽智能的超緊湊技術方案中，原生就支持兩葉片與三葉片，不存在必須配置兩葉片的問題。之所以先嘗試了兩葉片機組，是因為明陽智能在廣東著重考慮臺風適應性，兩葉片在這方面有先天優勢。”張啟應解釋道。

　　業內人士或多或少會對明陽智能在臺風適應性上的積極努力有所耳聞。明陽智能是國內對抗臺風研究最前沿的整機商之一，為提升這方面的核心能力，他們甚至輾轉于多個國家和地區的臺風研究解決方案。

　　

　　下風向的道理同樣如此。據了解，考慮下風向的葉片捕風方式，是因為早在2008年明陽智能就展開了對漂浮式風電的布局。下風向機組可使浮體有更好的穩定性，同時偏航系統載荷更小，利于降低整機成本。張啟應舉例，這就像是在風中打傘，展開傘頂風走要費更多力氣，還可能被吹翻；下風向順風走，只要能抓住傘就無需控制方向，風能夠直接吹正。

　　“2008年的夢想在2021年得到了實現，明陽智能的首臺漂浮式機組成功入海，雖然它還不是下風向機組，但我們從未放棄對這它的研發，仍有一臺下風向樣機在測試，在明年推出的第二款漂浮式機型上，或許會變為現實。”張啟應向本刊記者表示。

 

　　

　　有業內人士回憶，在剛剛引進半直驅技術路線的幾年中，明陽智能在新產品概念上風光無限，但在市場中顯得有些沉寂，甚至有人將半直驅技術看作不那么成功的嘗試。而在張啟應看來，明陽智能探索半直驅技術路線的最初幾年，是其技術的沉淀期，符合事物發展規律。

　　

　　在與明陽智能合作的過程中，aerodyn公司主要提供的是概念級方案，還難以稱之為產品。很多工程師將自身的夢想與執著寄托在該技術方案上，希望設計出全球最先進的風電機組。除兩葉片與下風向外，還包括主控、變槳、變頻集成控制系統，整流二極管+IGBT變頻器，液壓變槳與偏航系統，無機艙罩設計等。而創新需要消化與成熟的過程，特別是在大量創新概念疊加在一起時，技術實現與應用的復雜程度呈現幾何式增長。

　　

　　“明陽智能是一個有創新精神的企業，對于技術刨根問底，而非拿來主義。只不過是當時的理想與現實間有一定落差。”張啟應認為。

　　

　　2014年，張啟應進入明陽智能，接手超緊湊型半直驅技術的研發與應用工作，希望將半直驅的理想進一步轉化為現實。參與過這款技術方案設計的他，當然清楚卡脖子的問題在哪里。“夢想歸夢想，產品歸產品”，有可靠低成本的技術解決方案，就沒必要鉆進為創新而創新的牛角尖。

　　

　　“理想主義與工業化思維要融合，在理想與現實之間找到一條兼顧的道路。”上任之初，張啟應立即著手大量工作，包括與董事長張傳衛討論啟動三葉片機型的研制。

　　

　　正是在對半直驅技術的落地過程中，明陽智能通過搭建產品研發體系，實現了真正意義的自主創新能力。

　　

　　首先是掌握了創新背后的方法。張傳衛是一位進取型的實干家，對于創新有著相對積極的管理思路，這為明陽智能內部創造了創新平臺與空間。除張啟應所帶入的理論與實踐經驗外，明陽智能還下大力氣培養了整機、葉片、零部件設計團隊，逐漸掌握機組最全面、底層、根本的設計方法與規律，使半直驅的技術應用與產業化有章可循。

　　其次是整合國際資源。“明陽智慧，全球資源”是張啟應的八字箴言。更通俗地說，就是由明陽智能進行產品總體設計的把控，將所有系統平臺搭建起來，再與每個系統平臺中的全球最強機構合作，進一步實現技術與產品的優化創新。

　　

　　“我們知道自己想要什么，也知道他們會什么。”張啟應說。例如，對于齒輪箱的設計，明陽智能分別與英國、瑞士、德國的相關機構合作，充分發揮其各自優勢，從而獲得最佳方案。

　　

　　此外是建設安全可靠的供應鏈。由于明陽智能掌握了超緊湊型半直驅的底層技術邏輯與全套設計能力，與部件商的合作可以更靈活，這使其具備了推動超緊湊型半直驅零部件國產化的實力。目前，明陽智能半直驅機組幾乎所有零部件均已實現國產化。

　　

　　在張啟應看來，最為津津樂道的是與某航空企業的合作：“一方面，海上風電對于可靠性要求很高，我們在思索與類比，是什么樣的產品在可靠性上的要求最高，答案是航空航天產品；另一方面，明陽智能柔性銷技術與航空齒輪箱使用的技術如出一轍，航空齒輪箱生產廠家在這方面具備先天基因優勢。恰逢這家航空企業有意進入風電行業，兩方合作一拍即合。”

　　

　　通過多年布局，明陽智能逐漸將概念化的超緊湊型半直驅技術，進行了創新優化，并實現產業化落地。例如明陽智能對齒輪箱進行了大量優化升級；在整機的控制策略智能化水平也進行了明顯提升，實對機組的進一步降載；目前所采用的發電機，內部磁鋼布置方式已經由表貼式改為更可靠的鑲嵌式。

　　

　　“我們經常說想到、看到、做到。時至今日，超緊湊型半直驅技術成功產業化，這是明陽智能持續追求技術創新的結果。”張啟應認為。

 

　　

　　在2020北京國際風能大會暨展覽會上，明陽智能發布了MySE11-203與MySE6.25-172兩款海陸大容量機組，皆采用其超緊湊半直驅技術，機艙重量分別低于360噸與160噸。值得注意的是，MySE11-203是我國風電機組風輪直徑首次突破200米，最初定位于國際市場，目前已在國內外均獲得訂單。

　　

　　由此看來，如果說哪家整機商最不予余力地推動機組大型化，明陽智能一定是答案之一。據張啟應介紹，該公司已經推出的產品只是大型化過程中的一員，明陽智能將借此與世界最頂級的海上風電整機制造商同臺競技，進一步推出16MW機型。

2020年，明陽智能宣布推出MySE 16.0-242 海上風電機組

　　

　　那么，明陽智能為什么如此堅定不移地走向大型化發展道路呢？背后邏輯應該是市場需求與技術特質所產生的雙重作用。

　　

　　風電開發要算明白經濟賬。從行業視角來看，資源是珍貴的，機組大型化能夠更集約地利用風能資源與土地資源，為風電更大規模發展打下基礎；從項目的視角來看，大型化使一定裝機規模下的機組數量減少，能降低基礎、運維、吊裝等方面的成本；從產品的視角來看，由于機組主控與弱電系統在不同單機容量的成本差異不大，大型化有利于減少機組使用數量，從而降低主機產品單位千瓦造價。尤其是在海上風電項目中，這表現得更明顯。海上風電項目開發中一項重要的成本因素在海洋工程，吊裝計量單位為臺數而非容量。因為海上吊機的容量可達數千噸，對機組的重量不敏感。

　　

　　出于對度電成本更低的不懈追求，未來的市場需要更大容量機組已是不爭的事實，而半直驅的技術特質，恰好具備滿足機組大型化發展的基本要素。

　　

　　據張啟應回憶，大型化是很早就出現的風電機組發展方向，2003年已經誕生了三款5MW機型，分別是330噸的Multbird半直驅機型、400多噸的Repower雙饋機型和500多噸的Enercon直驅機型。其中，前兩個機型或多或少與aerodyn的設計有關。機組重量在當時即是整機設計要素之一，但在當時的市場環境下，很多公司沒有認識到其重要性，明陽智能則牢牢把握住契機。

　　

　　與一些整機商的簡單放大相比，明陽智能因為掌握了底層設計能力，可以從“零”開始對機型進行大型化設計。張啟應說：“就像一個孩子小時候長得很漂亮，但長大了會是另一個樣，明陽智能會通過掌握技術精髓實現真正意義的創新，而不是簡單放大。”

　　

　　顯然，明陽智能更關心的是如何解決機組大型化所出現的挑戰，并努力通過提高自身設計能力和供應商緊密合作解決問題。比如零部件大了后，制造工藝是不是能夠有效支撐，會否觸及到材料和工藝的性能極限，能否進一步提升大容量機組的發電性能等。

　　我國首臺漂浮式海上風電機組啟運。點擊圖片播放安裝、啟運、到位全程快放視頻。

　　

　　令張啟應感到欣慰的是，明陽智能海上漂浮式大容量機組技術的探索獲得了實質性進展。“得益于半直驅技術，明陽智能的海上大容量機組不僅輕，還可靠，可以將浮體做得很小，降低系泊系統載荷。同時，輕量化意味著明陽智能的大容量機組成本更低，附加以更小的浮體，能進一步降低項目的綜合成本。”

 

　　憑借著準確的市場判斷與對半直驅技術的持續投入，明陽智能緊緊抓住了機組大型化機遇，在創新帶動降本增效的陸上獲得行業越來越多的掌聲。于此同時，明陽智能也不再糾結怎樣在市場競爭中展示自身技術實力，而是充分利用自主創新能力，以更為堅定與自信的腳步，邁向前人未曾涉足的新天地。