如同多數(shù)產(chǎn)業(yè)那樣,開拓海上風(fēng)電業(yè)務(wù),眼光長遠與戰(zhàn)略堅定,二者缺一不可。
經(jīng)過十余年的探索,中國海上風(fēng)電正迎來屬于自己的時代。
關(guān)鍵技術(shù)屢獲突破,機組型譜不斷豐富,產(chǎn)業(yè)鏈體系持續(xù)完善,產(chǎn)業(yè)價值日益凸顯,專屬海上風(fēng)電的發(fā)展模式逐步建立。2018 年,我國海上風(fēng)電新增裝機容量躍居世界第一。2019 年,成績還在延續(xù)。隨著海上風(fēng)電開發(fā)節(jié)奏逐漸加快,很多企業(yè)也兼程前行,尋求更進一步?;厥走^往,風(fēng)電企業(yè)憑技術(shù)立足,用信念堅守,實現(xiàn)了中國海上風(fēng)電從無到有的轉(zhuǎn)變。這其中,明陽智慧能源集團股份公司(以下簡稱“明陽智能”)起到了至關(guān)重要的作用。
今年以來,這家總部位于廣東中山的風(fēng)電企業(yè)斬獲頗豐,拿到多個海上風(fēng)電大訂單,包括珠海金灣30 萬千瓦海上風(fēng)電項目、華能汕頭勒門(二)40萬千瓦海上風(fēng)電項目、中廣核汕尾140 萬千瓦海上風(fēng)電項目等,在手訂單量已超400萬千瓦。一份份訂單的獲得,源于市場對該公司海上風(fēng)電機組運行表現(xiàn)的認可。
據(jù)悉,在福建福清興化灣海上風(fēng)電場,明陽智能的機組已運行超過一年。在截至2019年6月8日的一個自然年內(nèi),其機組累計發(fā)電2408萬千瓦時,年利用小時數(shù)達到4378小時,可利用率保持在99%以上,發(fā)電表現(xiàn)領(lǐng)跑全場。明陽智能用多年的戰(zhàn)略堅守和不斷的鉆研求索,攜手行業(yè)共同推動了我國海上風(fēng)電“春天”的到來。
獨具慧眼 瞄準海上風(fēng)電
我國海岸線長,海上風(fēng)能資源豐富;海上風(fēng)電用地和送出限制少;沿海地區(qū)用電需求大,海上風(fēng)電不存在消納問題……說起發(fā)展海上風(fēng)電的優(yōu)勢,業(yè)內(nèi)早已達成共識,不過知易行難。中國海域地質(zhì)和氣象環(huán)境復(fù)雜、對設(shè)備性能要求高、現(xiàn)階段投資成本高企、運維服務(wù)體系不完善等,諸多問題不容忽視。
面對未知的領(lǐng)域、神秘的大海,權(quán)衡利弊之后很多企業(yè)望而卻步。但總有企業(yè)敢為人先,成為“第一個吃螃蟹的人”。明陽智能執(zhí)行總裁兼首席技術(shù)官張啟應(yīng)在接受本刊記者采訪時表示:“明陽智能成立于廣東,發(fā)展海洋經(jīng)濟的思維深深根植于公司的基因之中。公司在新能源領(lǐng)域起步時,對整個行業(yè)就有一個基本的判斷,站在全球市場的視角來看,海上風(fēng)電肯定是今后的發(fā)展重點。因此,我們在進入風(fēng)電行業(yè)之初就瞄準這一市場。”
基于這樣的認識,2006 年,明陽智能啟動了對海上風(fēng)電技術(shù)的研究,開始為下一步的全面布局做準備。彼時,國內(nèi)對海上風(fēng)電的認知還非常淺顯,很多工作都必須從頭做起。
明陽智能的研發(fā)團隊經(jīng)過調(diào)研,初步確定了發(fā)展海上業(yè)務(wù)需要具備的條件:一是海上工況條件復(fù)雜、窗口期短,對機組可靠性的要求更加嚴苛;二是由于開發(fā)成本更高、集約用海要求嚴格,海上風(fēng)電機組的大型化趨勢明顯,因此,要盡量減小設(shè)備體積、降低其重量;三是南方海域的風(fēng)能資源豐富,是開發(fā)重點區(qū)域,但受臺風(fēng)影響較嚴重,機組必須有對抗臺風(fēng)的能力。
對中國海況和發(fā)展需求有一定了解之后,囿于國內(nèi)現(xiàn)狀,明陽智能決定將目光投向歐洲,希冀從先驅(qū)者的經(jīng)驗中獲得啟示。2008 年,該公司高層在德國考察時關(guān)注到了半直驅(qū)技術(shù)方案。
當時,這一技術(shù)在國外的應(yīng)用中展現(xiàn)出很大的優(yōu)勢,體積小,重量輕,加工的精度更高,能夠為海上運輸和安裝提供諸多便利,但其在國內(nèi)還鮮為人知。明陽智能總工程師賀小兵回憶起最初技術(shù)路線的選擇時,仍然難掩激動之情:“半直驅(qū)機組在國外的優(yōu)秀表現(xiàn)讓我們看到了方向。設(shè)計上,半直驅(qū)機組在確保發(fā)電量的同時,可以減小風(fēng)電機組的整體尺寸,降低機組重量,最大限度減少機組實際運行時受到的載荷,在提升機組可靠性的同時降低施工成本。綜合考慮安全風(fēng)險、運輸安裝難度以及機組大型化趨勢等因素,我們決定主推超級緊湊型的半直驅(qū)技術(shù)路線。”
明陽智能海上風(fēng)電發(fā)展之路由此正式起航。
惟精惟一 “蟄伏期”執(zhí)著堅持
然而,我國海上風(fēng)電開發(fā)在此后相當長的一段時間內(nèi)幾乎停滯不前。首先,2008-2009年,海上風(fēng)電電價政策缺位,導(dǎo)致投資前景不明晰;其次,風(fēng)電機組技術(shù)處在起步階段,配套的產(chǎn)業(yè)鏈尚未成型;再次,運輸、安裝和運維等環(huán)節(jié)缺少標準和規(guī)范。此類問題,并非一朝一夕或者僅靠幾個企業(yè)振臂一呼就能解決,甚至有業(yè)內(nèi)人士稱海上風(fēng)電有可能成為“鏡中月、水中花”般的存在。這是很多企業(yè)預(yù)想不到的。
這段“蟄伏期”讓一些起初躊躇滿志的企業(yè)選擇了放棄,但也有一批人在外界看來似乎是“不撞南墻不回頭”。“一個行業(yè)的發(fā)展絕不可能一帆風(fēng)順。我們?nèi)w明陽人對行業(yè)未來發(fā)展有著堅定的信心和十足的耐心,并且做好了長期奮斗的準備。”賀小兵表示。
“政策始終有優(yōu)化空間,我們雖不能左右其發(fā)展,但要有自己的預(yù)判,能看準未來發(fā)展。我們必須圍繞技術(shù)和產(chǎn)品,提高自己的適應(yīng)性,讓團隊更加高效,能力更強。”技術(shù)研發(fā)出身的張啟應(yīng),決心帶領(lǐng)明陽智能的海上風(fēng)電團隊迎難而上。
擺在他們面前的第一道難題就是,早期從國外引進的機組技術(shù)無法完全適合中國的資源條件,一些原先沒有考慮到的問題逐漸暴露出來。明陽智能的研發(fā)團隊甚至發(fā)現(xiàn),國內(nèi)沒有哪家供應(yīng)商能提供相應(yīng)的配套設(shè)備,包括變槳、軸承等。經(jīng)過一番努力,仍然沒有起色,事實證明,“拿來主義”是行不通的,外來的和尚未必好念經(jīng)。對此,張啟應(yīng)提出:“提高企業(yè)自主研發(fā)能力是首要任務(wù)。任何時候,只有通過自主創(chuàng)新研發(fā)適合于自己的技術(shù),才能真正為我們帶來更好的價值和效益。”
這也促使明陽智能針對原有技術(shù)不斷進行創(chuàng)新升級,一批產(chǎn)品相繼推出。2009年,這家企業(yè)在江蘇如東海上風(fēng)電場安裝第一批MY1.5-82海上試驗機組。隨后,又向市場推出單機容量為2.5MW、6MW 等的試驗機型。
在前期不斷試錯、改進的基礎(chǔ)上,經(jīng)過長期的探索積累,明陽智能最終推出第四代、也是其目前的主力海上風(fēng)電機型——MySE系列。它采用中速永磁半直驅(qū)技術(shù),摒棄了運用高速齒輪箱帶來的一些弊端,同時保留了半直驅(qū)機組的優(yōu)勢。
一是發(fā)電量高。調(diào)速范圍寬,可以在更寬的風(fēng)速范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)在最佳的效率點,實現(xiàn)高效發(fā)電。二是可靠性高。半直驅(qū)技術(shù)采用兩級齒輪箱增速,搭配中速發(fā)電機,故障率大大降低,提高了整機的可靠性。三是體積小。以MySE5.5-155機組為例,機組重量只有240噸,寬度不到5米,比其他技術(shù)路線的5MW機組輕20%左右,能夠有效降低運輸和安裝的成本。
此外,在進行機艙、葉片等承載部件的硬件設(shè)計時,明陽智能技術(shù)團隊通過模擬臺風(fēng)從360度沖擊承載部件的工況條件計算得出載荷情況,從而讓機組符合最嚴苛的要求。
值得一提的是,這些風(fēng)電機組所用的葉片、齒輪箱和發(fā)電機等大部件都是由明陽智能自主設(shè)計生產(chǎn),或由其提出技術(shù)規(guī)范,指導(dǎo)供應(yīng)商嚴格按照相關(guān)工藝要求進行制造。
技術(shù)創(chuàng)新不僅為企業(yè)帶來價值,更重要的是推動了行業(yè)發(fā)展。“東南沿海風(fēng)能資源相對較好,但氣候環(huán)境惡劣,海床條件復(fù)雜,早期讓大家望而卻步?,F(xiàn)在用最新的技術(shù)和機型,讓原本不適宜開發(fā)的海域具備了開發(fā)價值,這是技術(shù)進步對海上風(fēng)電最大的促進作用。”明陽智能解決方案部總經(jīng)理葉凡表示,“這也是明陽始終堅持技術(shù)創(chuàng)新的動力之一。”
據(jù)了解,明陽智能目前已經(jīng)形成了較為豐富的海上風(fēng)電機組產(chǎn)品系列,可以滿足不同海域開發(fā)的需求,通過提供定制化機組解決方案,幫助業(yè)主實現(xiàn)收益最大化。其中,MySE5.5-155、MySE6.45-180機組主要是針對廣東、浙江、海南等低風(fēng)速、有臺風(fēng)風(fēng)險的市場;MySE7.25-158機組是為福建、臺灣海峽等高風(fēng)速、有臺風(fēng)風(fēng)險的市場研發(fā);MySE4.0-156、MySE6.45-19X機組則能夠很好地適用于江蘇、河北等低風(fēng)速、無臺風(fēng)的海上風(fēng)電開發(fā)。
厚積薄發(fā) 多措并舉完善業(yè)務(wù)鏈
經(jīng)過長期的積累,明陽智能在海上風(fēng)電領(lǐng)域已經(jīng)取得了一些成績,除了擁有高可靠性和經(jīng)濟性的風(fēng)電機組這一核心競爭力之外,更是攜手上下游企業(yè)構(gòu)建了一個完整的海上業(yè)務(wù)鏈條,涵蓋前期設(shè)計、機組交付、吊裝施工以及運維管理等環(huán)節(jié),能夠為業(yè)主提供項目全生命周期度電成本最優(yōu)的解決方案。
前期規(guī)劃設(shè)計的周密、細致,可以為后期的運行奠定良好基礎(chǔ)。機位排布更是其中的關(guān)鍵,對項目的建設(shè)周期以及全生命周期收益將產(chǎn)生舉足輕重的影響。明陽智能能夠通過海上機位智能優(yōu)化模塊精準描述尾流場分布以及全生命周期的風(fēng)向變化,基于多重變量嵌套迭代遍歷尋優(yōu)方式、先進的尾流計算模型,結(jié)合風(fēng)向的年際變化,實現(xiàn)在1~2個小時內(nèi)對上萬種機位排布方案快速尋優(yōu),精準鎖定最優(yōu)機位排布坐標,帶來全生命周期發(fā)電量提升。
記者了解到,在某30萬千瓦海上項目的原始方案基礎(chǔ)上,借助這套海上機位智能優(yōu)化模塊進行調(diào)整,該風(fēng)電場發(fā)電量提升了2.1%。按海上0.85元/千瓦時的電價計算,在25年全生命周期內(nèi),業(yè)主可增收近4億元。
與此同時,明陽智能還開展了海上風(fēng)電一體化設(shè)計研究,通過提供一體化解決方案提高整體項目運行的經(jīng)濟性。明陽智能海上風(fēng)電項目負責人吳迪告訴記者:“風(fēng)電機組的大小會直接影響基礎(chǔ)的造價,而基礎(chǔ)的投資在海上風(fēng)電項目整體成本中占到20%~30%。因此,在風(fēng)電機組和基礎(chǔ)的迭代計算中,減少基礎(chǔ)設(shè)計冗余,會降低基礎(chǔ)造價,海上風(fēng)電項目的總投資會明顯降低。這也是未來海上風(fēng)電的發(fā)展和突破方向。”
近兩年,我國海上風(fēng)電發(fā)展有所提速,這對整機廠商的設(shè)備交付能力提出了更高要求。
談到海上機組的交付能力,明陽智能的副總裁王冬冬告訴記者,“我們根據(jù)不同海域選擇最佳適用機型,合理布局制造基地。比如,我們目前在長江以北海域推出4MW機型,這部分機組可以在我們原有的九大陸上風(fēng)電基地進行出品,產(chǎn)能充足。廣東、福建、浙江等地區(qū)則比較適用5.5MW及以上的機型。為此,明陽智能分別在珠海、陽江、汕尾、揭陽等地設(shè)立了基地,能夠覆蓋包含長江以南海域的國內(nèi)、外海上風(fēng)電項目。”
為了給制造環(huán)節(jié)提供良好的支撐,一方面,明陽智能不斷加強自身部分關(guān)鍵大部件制造的能力。該公司目前僅為5.5MW機型生產(chǎn)配套葉片的模具就已經(jīng)有8套,并且還在以每月新增1套模具的速度不斷添加新的生產(chǎn)線,預(yù)計在2020年共建設(shè)投產(chǎn)20條以上海上大型葉片生產(chǎn)線。另一方面,明陽智能還強化與供應(yīng)商合作,提前鎖定關(guān)鍵零部件供應(yīng)商的產(chǎn)能,建立動態(tài)跟蹤機制,對供應(yīng)鏈進行靈活調(diào)配,保證每一環(huán)節(jié)能按時完成供貨。
據(jù)了解,目前明陽智能都是按照計劃的節(jié)奏在有序開展。經(jīng)過前期的規(guī)劃投入與積累,使得明陽智能能夠在這個國內(nèi)海上風(fēng)電快速發(fā)展的時期,快速且穩(wěn)健地實現(xiàn)出品能力的提升,并為各項目交付提供有力保障。
一旦投運,運維將是決定項目運行表現(xiàn)的關(guān)鍵。
明陽智能海上工程運維部副總監(jiān)李永戰(zhàn)擁有非常豐富的風(fēng)電場運維經(jīng)驗,他向記者介紹,與陸上風(fēng)電相比,海上風(fēng)電運維存在的最大問題就是可達性差。“海上環(huán)境多變,如果我們無法及時掌握風(fēng)電機組的運行情況,并提前做出響應(yīng),也就無法保障機組高效運行。因此,海上風(fēng)電的運維應(yīng)該向預(yù)防性轉(zhuǎn)變。數(shù)字化時代的到來為海上風(fēng)電場的開發(fā)與運營提供了更多解決問題的途徑,特別是運維方面。”
明陽智能已經(jīng)形成了一套完整的智能化運維系統(tǒng),其中值得一提的是故障預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)是整個運維調(diào)度的“大腦”,它實時采集風(fēng)電場數(shù)據(jù),每十分鐘自動將新收集的數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)做比對,出現(xiàn)異常立即做出反應(yīng),生成包含故障預(yù)警工單在內(nèi)的運維計劃并發(fā)送至一線運維人員移動終端中。運維人員會通過移動終端處理故障預(yù)警工單,并反饋相關(guān)運行數(shù)據(jù)和工作進度等,開展預(yù)防性運維工作。
2018年9月,超強臺風(fēng)“山竹”在廣東西部沿海強勢登陸,明陽智能共有8個風(fēng)電場位于超強臺風(fēng)12級風(fēng)圈之內(nèi)。在與“山竹”的正面對抗中,200余臺機組均展現(xiàn)出良好的適應(yīng)性與可靠性。這既需要機組自身優(yōu)秀基因作保障,也離不開合理運維調(diào)度的支撐。目前,明陽智能已形成了完善的海上運維臺風(fēng)防御機制,從臺風(fēng)季來臨前的機組排查、臺風(fēng)預(yù)警發(fā)布、防御措施部署、臺風(fēng)登陸防御和臺風(fēng)過境恢復(fù)等各個階段均形成了詳細的應(yīng)對措施,在臺風(fēng)來臨之前就做好充分準備,有效應(yīng)對臺風(fēng)的襲擊。
中國海上風(fēng)電已進入規(guī)?;l(fā)展階段,一時間風(fēng)云際會,海上風(fēng)電企業(yè)紛紛亮出自身優(yōu)勢,準備乘勢而上。明陽智能海上機組的穩(wěn)定運行向行業(yè)和市場釋放了一個有力信號,中國整機企業(yè)的海上機組技術(shù)和后期運維能力,完全經(jīng)得起市場檢驗。
經(jīng)過十余年的探索,中國海上風(fēng)電正迎來屬于自己的時代。
關(guān)鍵技術(shù)屢獲突破,機組型譜不斷豐富,產(chǎn)業(yè)鏈體系持續(xù)完善,產(chǎn)業(yè)價值日益凸顯,專屬海上風(fēng)電的發(fā)展模式逐步建立。2018 年,我國海上風(fēng)電新增裝機容量躍居世界第一。2019 年,成績還在延續(xù)。隨著海上風(fēng)電開發(fā)節(jié)奏逐漸加快,很多企業(yè)也兼程前行,尋求更進一步?;厥走^往,風(fēng)電企業(yè)憑技術(shù)立足,用信念堅守,實現(xiàn)了中國海上風(fēng)電從無到有的轉(zhuǎn)變。這其中,明陽智慧能源集團股份公司(以下簡稱“明陽智能”)起到了至關(guān)重要的作用。
今年以來,這家總部位于廣東中山的風(fēng)電企業(yè)斬獲頗豐,拿到多個海上風(fēng)電大訂單,包括珠海金灣30 萬千瓦海上風(fēng)電項目、華能汕頭勒門(二)40萬千瓦海上風(fēng)電項目、中廣核汕尾140 萬千瓦海上風(fēng)電項目等,在手訂單量已超400萬千瓦。一份份訂單的獲得,源于市場對該公司海上風(fēng)電機組運行表現(xiàn)的認可。
據(jù)悉,在福建福清興化灣海上風(fēng)電場,明陽智能的機組已運行超過一年。在截至2019年6月8日的一個自然年內(nèi),其機組累計發(fā)電2408萬千瓦時,年利用小時數(shù)達到4378小時,可利用率保持在99%以上,發(fā)電表現(xiàn)領(lǐng)跑全場。明陽智能用多年的戰(zhàn)略堅守和不斷的鉆研求索,攜手行業(yè)共同推動了我國海上風(fēng)電“春天”的到來。
獨具慧眼 瞄準海上風(fēng)電
我國海岸線長,海上風(fēng)能資源豐富;海上風(fēng)電用地和送出限制少;沿海地區(qū)用電需求大,海上風(fēng)電不存在消納問題……說起發(fā)展海上風(fēng)電的優(yōu)勢,業(yè)內(nèi)早已達成共識,不過知易行難。中國海域地質(zhì)和氣象環(huán)境復(fù)雜、對設(shè)備性能要求高、現(xiàn)階段投資成本高企、運維服務(wù)體系不完善等,諸多問題不容忽視。
面對未知的領(lǐng)域、神秘的大海,權(quán)衡利弊之后很多企業(yè)望而卻步。但總有企業(yè)敢為人先,成為“第一個吃螃蟹的人”。明陽智能執(zhí)行總裁兼首席技術(shù)官張啟應(yīng)在接受本刊記者采訪時表示:“明陽智能成立于廣東,發(fā)展海洋經(jīng)濟的思維深深根植于公司的基因之中。公司在新能源領(lǐng)域起步時,對整個行業(yè)就有一個基本的判斷,站在全球市場的視角來看,海上風(fēng)電肯定是今后的發(fā)展重點。因此,我們在進入風(fēng)電行業(yè)之初就瞄準這一市場。”
基于這樣的認識,2006 年,明陽智能啟動了對海上風(fēng)電技術(shù)的研究,開始為下一步的全面布局做準備。彼時,國內(nèi)對海上風(fēng)電的認知還非常淺顯,很多工作都必須從頭做起。
明陽智能的研發(fā)團隊經(jīng)過調(diào)研,初步確定了發(fā)展海上業(yè)務(wù)需要具備的條件:一是海上工況條件復(fù)雜、窗口期短,對機組可靠性的要求更加嚴苛;二是由于開發(fā)成本更高、集約用海要求嚴格,海上風(fēng)電機組的大型化趨勢明顯,因此,要盡量減小設(shè)備體積、降低其重量;三是南方海域的風(fēng)能資源豐富,是開發(fā)重點區(qū)域,但受臺風(fēng)影響較嚴重,機組必須有對抗臺風(fēng)的能力。
對中國海況和發(fā)展需求有一定了解之后,囿于國內(nèi)現(xiàn)狀,明陽智能決定將目光投向歐洲,希冀從先驅(qū)者的經(jīng)驗中獲得啟示。2008 年,該公司高層在德國考察時關(guān)注到了半直驅(qū)技術(shù)方案。
當時,這一技術(shù)在國外的應(yīng)用中展現(xiàn)出很大的優(yōu)勢,體積小,重量輕,加工的精度更高,能夠為海上運輸和安裝提供諸多便利,但其在國內(nèi)還鮮為人知。明陽智能總工程師賀小兵回憶起最初技術(shù)路線的選擇時,仍然難掩激動之情:“半直驅(qū)機組在國外的優(yōu)秀表現(xiàn)讓我們看到了方向。設(shè)計上,半直驅(qū)機組在確保發(fā)電量的同時,可以減小風(fēng)電機組的整體尺寸,降低機組重量,最大限度減少機組實際運行時受到的載荷,在提升機組可靠性的同時降低施工成本。綜合考慮安全風(fēng)險、運輸安裝難度以及機組大型化趨勢等因素,我們決定主推超級緊湊型的半直驅(qū)技術(shù)路線。”
明陽智能海上風(fēng)電發(fā)展之路由此正式起航。
惟精惟一 “蟄伏期”執(zhí)著堅持
然而,我國海上風(fēng)電開發(fā)在此后相當長的一段時間內(nèi)幾乎停滯不前。首先,2008-2009年,海上風(fēng)電電價政策缺位,導(dǎo)致投資前景不明晰;其次,風(fēng)電機組技術(shù)處在起步階段,配套的產(chǎn)業(yè)鏈尚未成型;再次,運輸、安裝和運維等環(huán)節(jié)缺少標準和規(guī)范。此類問題,并非一朝一夕或者僅靠幾個企業(yè)振臂一呼就能解決,甚至有業(yè)內(nèi)人士稱海上風(fēng)電有可能成為“鏡中月、水中花”般的存在。這是很多企業(yè)預(yù)想不到的。
這段“蟄伏期”讓一些起初躊躇滿志的企業(yè)選擇了放棄,但也有一批人在外界看來似乎是“不撞南墻不回頭”。“一個行業(yè)的發(fā)展絕不可能一帆風(fēng)順。我們?nèi)w明陽人對行業(yè)未來發(fā)展有著堅定的信心和十足的耐心,并且做好了長期奮斗的準備。”賀小兵表示。
“政策始終有優(yōu)化空間,我們雖不能左右其發(fā)展,但要有自己的預(yù)判,能看準未來發(fā)展。我們必須圍繞技術(shù)和產(chǎn)品,提高自己的適應(yīng)性,讓團隊更加高效,能力更強。”技術(shù)研發(fā)出身的張啟應(yīng),決心帶領(lǐng)明陽智能的海上風(fēng)電團隊迎難而上。
擺在他們面前的第一道難題就是,早期從國外引進的機組技術(shù)無法完全適合中國的資源條件,一些原先沒有考慮到的問題逐漸暴露出來。明陽智能的研發(fā)團隊甚至發(fā)現(xiàn),國內(nèi)沒有哪家供應(yīng)商能提供相應(yīng)的配套設(shè)備,包括變槳、軸承等。經(jīng)過一番努力,仍然沒有起色,事實證明,“拿來主義”是行不通的,外來的和尚未必好念經(jīng)。對此,張啟應(yīng)提出:“提高企業(yè)自主研發(fā)能力是首要任務(wù)。任何時候,只有通過自主創(chuàng)新研發(fā)適合于自己的技術(shù),才能真正為我們帶來更好的價值和效益。”
這也促使明陽智能針對原有技術(shù)不斷進行創(chuàng)新升級,一批產(chǎn)品相繼推出。2009年,這家企業(yè)在江蘇如東海上風(fēng)電場安裝第一批MY1.5-82海上試驗機組。隨后,又向市場推出單機容量為2.5MW、6MW 等的試驗機型。
在前期不斷試錯、改進的基礎(chǔ)上,經(jīng)過長期的探索積累,明陽智能最終推出第四代、也是其目前的主力海上風(fēng)電機型——MySE系列。它采用中速永磁半直驅(qū)技術(shù),摒棄了運用高速齒輪箱帶來的一些弊端,同時保留了半直驅(qū)機組的優(yōu)勢。
一是發(fā)電量高。調(diào)速范圍寬,可以在更寬的風(fēng)速范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)在最佳的效率點,實現(xiàn)高效發(fā)電。二是可靠性高。半直驅(qū)技術(shù)采用兩級齒輪箱增速,搭配中速發(fā)電機,故障率大大降低,提高了整機的可靠性。三是體積小。以MySE5.5-155機組為例,機組重量只有240噸,寬度不到5米,比其他技術(shù)路線的5MW機組輕20%左右,能夠有效降低運輸和安裝的成本。
此外,在進行機艙、葉片等承載部件的硬件設(shè)計時,明陽智能技術(shù)團隊通過模擬臺風(fēng)從360度沖擊承載部件的工況條件計算得出載荷情況,從而讓機組符合最嚴苛的要求。
值得一提的是,這些風(fēng)電機組所用的葉片、齒輪箱和發(fā)電機等大部件都是由明陽智能自主設(shè)計生產(chǎn),或由其提出技術(shù)規(guī)范,指導(dǎo)供應(yīng)商嚴格按照相關(guān)工藝要求進行制造。
技術(shù)創(chuàng)新不僅為企業(yè)帶來價值,更重要的是推動了行業(yè)發(fā)展。“東南沿海風(fēng)能資源相對較好,但氣候環(huán)境惡劣,海床條件復(fù)雜,早期讓大家望而卻步?,F(xiàn)在用最新的技術(shù)和機型,讓原本不適宜開發(fā)的海域具備了開發(fā)價值,這是技術(shù)進步對海上風(fēng)電最大的促進作用。”明陽智能解決方案部總經(jīng)理葉凡表示,“這也是明陽始終堅持技術(shù)創(chuàng)新的動力之一。”
據(jù)了解,明陽智能目前已經(jīng)形成了較為豐富的海上風(fēng)電機組產(chǎn)品系列,可以滿足不同海域開發(fā)的需求,通過提供定制化機組解決方案,幫助業(yè)主實現(xiàn)收益最大化。其中,MySE5.5-155、MySE6.45-180機組主要是針對廣東、浙江、海南等低風(fēng)速、有臺風(fēng)風(fēng)險的市場;MySE7.25-158機組是為福建、臺灣海峽等高風(fēng)速、有臺風(fēng)風(fēng)險的市場研發(fā);MySE4.0-156、MySE6.45-19X機組則能夠很好地適用于江蘇、河北等低風(fēng)速、無臺風(fēng)的海上風(fēng)電開發(fā)。
厚積薄發(fā) 多措并舉完善業(yè)務(wù)鏈
經(jīng)過長期的積累,明陽智能在海上風(fēng)電領(lǐng)域已經(jīng)取得了一些成績,除了擁有高可靠性和經(jīng)濟性的風(fēng)電機組這一核心競爭力之外,更是攜手上下游企業(yè)構(gòu)建了一個完整的海上業(yè)務(wù)鏈條,涵蓋前期設(shè)計、機組交付、吊裝施工以及運維管理等環(huán)節(jié),能夠為業(yè)主提供項目全生命周期度電成本最優(yōu)的解決方案。
前期規(guī)劃設(shè)計的周密、細致,可以為后期的運行奠定良好基礎(chǔ)。機位排布更是其中的關(guān)鍵,對項目的建設(shè)周期以及全生命周期收益將產(chǎn)生舉足輕重的影響。明陽智能能夠通過海上機位智能優(yōu)化模塊精準描述尾流場分布以及全生命周期的風(fēng)向變化,基于多重變量嵌套迭代遍歷尋優(yōu)方式、先進的尾流計算模型,結(jié)合風(fēng)向的年際變化,實現(xiàn)在1~2個小時內(nèi)對上萬種機位排布方案快速尋優(yōu),精準鎖定最優(yōu)機位排布坐標,帶來全生命周期發(fā)電量提升。
記者了解到,在某30萬千瓦海上項目的原始方案基礎(chǔ)上,借助這套海上機位智能優(yōu)化模塊進行調(diào)整,該風(fēng)電場發(fā)電量提升了2.1%。按海上0.85元/千瓦時的電價計算,在25年全生命周期內(nèi),業(yè)主可增收近4億元。
與此同時,明陽智能還開展了海上風(fēng)電一體化設(shè)計研究,通過提供一體化解決方案提高整體項目運行的經(jīng)濟性。明陽智能海上風(fēng)電項目負責人吳迪告訴記者:“風(fēng)電機組的大小會直接影響基礎(chǔ)的造價,而基礎(chǔ)的投資在海上風(fēng)電項目整體成本中占到20%~30%。因此,在風(fēng)電機組和基礎(chǔ)的迭代計算中,減少基礎(chǔ)設(shè)計冗余,會降低基礎(chǔ)造價,海上風(fēng)電項目的總投資會明顯降低。這也是未來海上風(fēng)電的發(fā)展和突破方向。”
近兩年,我國海上風(fēng)電發(fā)展有所提速,這對整機廠商的設(shè)備交付能力提出了更高要求。
談到海上機組的交付能力,明陽智能的副總裁王冬冬告訴記者,“我們根據(jù)不同海域選擇最佳適用機型,合理布局制造基地。比如,我們目前在長江以北海域推出4MW機型,這部分機組可以在我們原有的九大陸上風(fēng)電基地進行出品,產(chǎn)能充足。廣東、福建、浙江等地區(qū)則比較適用5.5MW及以上的機型。為此,明陽智能分別在珠海、陽江、汕尾、揭陽等地設(shè)立了基地,能夠覆蓋包含長江以南海域的國內(nèi)、外海上風(fēng)電項目。”
為了給制造環(huán)節(jié)提供良好的支撐,一方面,明陽智能不斷加強自身部分關(guān)鍵大部件制造的能力。該公司目前僅為5.5MW機型生產(chǎn)配套葉片的模具就已經(jīng)有8套,并且還在以每月新增1套模具的速度不斷添加新的生產(chǎn)線,預(yù)計在2020年共建設(shè)投產(chǎn)20條以上海上大型葉片生產(chǎn)線。另一方面,明陽智能還強化與供應(yīng)商合作,提前鎖定關(guān)鍵零部件供應(yīng)商的產(chǎn)能,建立動態(tài)跟蹤機制,對供應(yīng)鏈進行靈活調(diào)配,保證每一環(huán)節(jié)能按時完成供貨。
據(jù)了解,目前明陽智能都是按照計劃的節(jié)奏在有序開展。經(jīng)過前期的規(guī)劃投入與積累,使得明陽智能能夠在這個國內(nèi)海上風(fēng)電快速發(fā)展的時期,快速且穩(wěn)健地實現(xiàn)出品能力的提升,并為各項目交付提供有力保障。
一旦投運,運維將是決定項目運行表現(xiàn)的關(guān)鍵。
明陽智能海上工程運維部副總監(jiān)李永戰(zhàn)擁有非常豐富的風(fēng)電場運維經(jīng)驗,他向記者介紹,與陸上風(fēng)電相比,海上風(fēng)電運維存在的最大問題就是可達性差。“海上環(huán)境多變,如果我們無法及時掌握風(fēng)電機組的運行情況,并提前做出響應(yīng),也就無法保障機組高效運行。因此,海上風(fēng)電的運維應(yīng)該向預(yù)防性轉(zhuǎn)變。數(shù)字化時代的到來為海上風(fēng)電場的開發(fā)與運營提供了更多解決問題的途徑,特別是運維方面。”
明陽智能已經(jīng)形成了一套完整的智能化運維系統(tǒng),其中值得一提的是故障預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)是整個運維調(diào)度的“大腦”,它實時采集風(fēng)電場數(shù)據(jù),每十分鐘自動將新收集的數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)做比對,出現(xiàn)異常立即做出反應(yīng),生成包含故障預(yù)警工單在內(nèi)的運維計劃并發(fā)送至一線運維人員移動終端中。運維人員會通過移動終端處理故障預(yù)警工單,并反饋相關(guān)運行數(shù)據(jù)和工作進度等,開展預(yù)防性運維工作。
2018年9月,超強臺風(fēng)“山竹”在廣東西部沿海強勢登陸,明陽智能共有8個風(fēng)電場位于超強臺風(fēng)12級風(fēng)圈之內(nèi)。在與“山竹”的正面對抗中,200余臺機組均展現(xiàn)出良好的適應(yīng)性與可靠性。這既需要機組自身優(yōu)秀基因作保障,也離不開合理運維調(diào)度的支撐。目前,明陽智能已形成了完善的海上運維臺風(fēng)防御機制,從臺風(fēng)季來臨前的機組排查、臺風(fēng)預(yù)警發(fā)布、防御措施部署、臺風(fēng)登陸防御和臺風(fēng)過境恢復(fù)等各個階段均形成了詳細的應(yīng)對措施,在臺風(fēng)來臨之前就做好充分準備,有效應(yīng)對臺風(fēng)的襲擊。
中國海上風(fēng)電已進入規(guī)?;l(fā)展階段,一時間風(fēng)云際會,海上風(fēng)電企業(yè)紛紛亮出自身優(yōu)勢,準備乘勢而上。明陽智能海上機組的穩(wěn)定運行向行業(yè)和市場釋放了一個有力信號,中國整機企業(yè)的海上機組技術(shù)和后期運維能力,完全經(jīng)得起市場檢驗。