陸上風電會步入3兆瓦時代嗎?

 

　　9月22日，由中國海裝自主研發的H140-3MW風電機組正式下線。在3兆瓦風機領域，中國海裝并非先行者，但憑借后發優勢，該風電機組搭配的風輪直徑達140米，是目前國內外直徑最大的3兆瓦陸上風電機組。其平臺化設計可同時滿足H136、H140和H146三款風電機組。風電機組性能關鍵指標之一，單位千瓦掃風面積遠超其他廠商同容量級別機組。

 

　　目前仍是2兆瓦天下

 

　　大功率機組從一個側面代表了風電整機企業的研發制造能力。實際上，早在多年前，作為戰略性布局，金風科技、華銳風電、東方 電氣等整機商就已經研發了3兆瓦風電機組，但國內陸上風電市場并沒有隨之進入3兆瓦時代。

 

　　根據中國風能協會的數據，2016年，我國新增裝機的風電機組平均功率1955千瓦，與2015年的1768千瓦相比，增長6.4%；累計裝機的風電機組平均功率為1608千瓦，同比增長2.9%。

 

　　目前，在我國風電累計裝機中，1.5兆瓦的風電機組仍占主導地位。截至2016年，1.5兆瓦的風電機組占總裝機容量的50.4%。但是，自2015年，在新增風電裝機中2兆瓦風電機組市場份額首次超過1.5兆瓦機組后，2兆瓦機組的占比正在迅速上升。

 

　　中國風能協會的數據顯示，2016年，國內3兆瓦-3.9兆瓦機組的市場份額僅為2.6%。

 

　　有業內人士認為，就目前情況而言，2兆瓦-2.5兆瓦機型仍然是陸上風電經濟性最好的選擇。但是，隨著風電開發重點轉移，市場已在悄然發生變化。

 

　　“十三五”期間伴隨陸上風電市場加速向中東南部等用電負荷中心轉移，低風速、高切變、復雜地形、可使用土地面積受限等因素逐漸成為制約中東南部區域性風電發展的重要因素。從市場需求而言，“風電開發東南飛”這一變化迫切需要更大容量的陸上機組。

 

　　3兆瓦能否崛起

 

　　那么，在當前2兆瓦機組占據新增裝機主力的局面下，下一代主力機型會是2.5兆瓦、3兆瓦、還是更大容量的機組？

 

　　有業內人士向記者講述了這樣一件往事：多年前，在1兆瓦和1.5兆瓦風機還占據主流的時候，國內某整機商率先布局了2.5兆瓦級別的風電機組。但隨后市場并未直接進入2.5兆瓦時代，而是成為2.0兆瓦機組的天下。幸好，該企業及時調整市場策略，迅速推出2.0兆瓦機型，才得以扭轉了被動形勢。

 

　　顯然，哪一種機型最終能成為主力機型，除了市場需求的大趨勢外，與機組的技術成熟度、經濟性和性價比密切相關。

 

　　據中國海裝研究院副院長、3兆瓦項目負責人張凱介紹，早在2015年 ，中國海裝便結合未來發展趨勢，率先布局，啟動了下一代陸上大功率風電機組預研項目，研發團隊在充分調研國內2.5兆瓦-4兆瓦陸上風電市場以及供應鏈情況后，最終確定了3兆瓦項目。

 

　　從中國海裝透露的信息來看，首先，對于技術的成熟度是有信心的。據介紹，3兆瓦風電機組平臺以超過4000臺2兆瓦雙饋風電機組的長期、穩定運行經驗為基礎，借助國際知名風電整機設計公司的先進理念，充分吸收歐洲3兆瓦級陸上風電機組設計的成功經驗，針對中國風資源特性定制化設計開發。其次，在供應鏈上是有保障的。中國海裝最引以自豪的一大優勢就是依托中船重工集團的全產業鏈優勢。張凱稱，3兆瓦風電機組更是集中了中船重工集團優質全供應鏈資源，實現了跨平臺零部件通用化、系列化、模塊化設計，具備了完善的技術同源、產品同線的全產業鏈配套體系。

 

　　跨國巨頭維斯塔斯3兆瓦風電機組平臺自2010年研制生產出來，全球裝機已超過1100萬千瓦，但是直到去年，維斯塔斯才決定把3兆瓦平臺風電機組在中國實現本地化生產，其考量的一個重要因素就是中國本土的供應鏈能否保障其3兆瓦機組在中國實現本地化生產，在中國生產的3兆瓦機組能不能保證其在經濟性上的優勢。

 

　　對于中國海裝3兆瓦風電機組的經濟性問題，張凱雖然沒有透露其具體成本，但他表示，其價格在同級別的機組中是非常具有競爭力的。

 

　　除了技術成熟度和供應鏈外，決定經濟性的另一個重要因素是規模化。倘若3兆瓦機型能在未來占據主流，實現規模化量產，對比2兆瓦和2.5兆瓦機組的經濟性優勢就會更加突出。

 

　　從目前各大整機商的產品線布局來看，3兆瓦陸上風電機組是各大廠商共同寄予厚望的下一代主力機型。有觀點認為，3兆瓦風電機組適應了未來陸上風電市場的需要；也有觀點認為，整機商試圖通過產品布局引導陸上風電進入3兆瓦時代。

 

　　經濟性和可靠性是關鍵

 

　　在3兆瓦陸上風電機組方面，中國海裝顯然是一個后來者。但從此次推出的3兆瓦機型來看，卻具有明顯的后發優勢。3兆瓦機組上的“慢半拍”恰使其擁有更多的時間實現技術沉淀。

 

　　近七八年來，各大整機商陸續推出3兆瓦風電機組，但受制于當時的市場需求、供應鏈和技術成熟度，葉輪直徑很少有突破130米的。相比之下，中國海裝3兆瓦機型具有140米的葉輪直徑，其單位千瓦的掃風面積更大，理論上單位千瓦的發電量也就更高，在低風速區域的性價比優勢更為突出。

 

　　張凱透露，3兆瓦機組下線后將發往位于河北省張北縣的風電場進行樣機測試，經歷各種嚴苛的考驗，不斷發現問題，解決問題，改進性能，直至實現商業化批量生產。目前該產品已接到來自內蒙古、廣西等地的訂單。

 

　　低風速開發常常與復雜地形相伴，這需要風電機組具備超強的環境適應能力。據稱，中國海裝3兆瓦風電機組能適應海拔3000米及以下的常/低溫、平原/山區、沙塵/結冰等各類地理氣候環境，滿足最新電網規范要求的高/低電壓故障穿越能力，可實現單機及組群一次調頻等與智能電網相匹配的功能。

 

　　除了理論上的單位千瓦發電量外，風電機組實際發電量的高低還與機組的可靠性密切相關。張凱表示，3兆瓦風電機組延續了中國海裝獨到的傳動鏈技術方案，通過引入可靠性工程設計方法，便于后期維護。高可靠性和運維的便捷性正是其另一顯著優勢。

 

　　理論上的單位千瓦發電量通過機組參數可以一目了然，而其宣稱的高可靠性尚需通過市場檢驗給出答案。