當(dāng)前，風(fēng)機(jī)廠家面臨前所未有之挑戰(zhàn)。
上游原材料價格不斷攀升，鋼材、銅材，稀土、葉片材料環(huán)氧樹脂、巴沙木等價格均出現(xiàn)大幅度上漲，鋼材從年初的4000元/噸上漲到7200元/噸，葉片材料環(huán)氧樹脂由價格從20000元上漲到35000元…
風(fēng)機(jī)價格一降再降，從4000元/kW腰斬至2200元/kW左右，已降至接近風(fēng)電機(jī)組成本價格。一頭漲價、一頭降價，風(fēng)機(jī)廠家在夾縫中備受重壓，幾度虧損。
如何在當(dāng)前的困境中實(shí)現(xiàn)降本突圍，已成為關(guān)于企業(yè)能否在行業(yè)長久立足的巨大挑戰(zhàn)。
1、風(fēng)機(jī)大型化、國產(chǎn)化是必由之路
截止目前，國內(nèi)已投運(yùn)陸上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量最大已達(dá)6.25MW，海上10MW風(fēng)電機(jī)組也已并網(wǎng)運(yùn)行，國外12MW海上風(fēng)電機(jī)組試運(yùn)行情況良好，且已開始研發(fā)15MW機(jī)組，挪威一家開發(fā)商已有安裝單機(jī)20MW海上風(fēng)機(jī)的計劃。
無疑，大風(fēng)機(jī)已成為行業(yè)發(fā)展必然趨勢，同樣也是國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)降本的重要手段。中國海裝總經(jīng)理助理、研究院院長張凱表示，“十四五”期間，國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)開發(fā)重心回歸“三北”，以大基地、大規(guī)模開發(fā)為主，陸上大風(fēng)機(jī)可以更好利用 “三北”優(yōu)異的風(fēng)能資源，獲取更高的發(fā)電收益，在平價時代下，大風(fēng)機(jī)更具競爭力。
陸上大風(fēng)機(jī)始于2019年的國家電投烏蘭察布600萬千瓦風(fēng)電大基地項目招標(biāo)，國內(nèi)國外共有15余家風(fēng)機(jī)廠家參與投標(biāo)，共有33個投標(biāo)機(jī)型，其中風(fēng)機(jī)單機(jī)最小容量3.4MW，最大容量為5.17MW,最終確定以中國海裝等國內(nèi)5家風(fēng)電廠家中標(biāo)，中標(biāo)機(jī)型平均單機(jī)容量達(dá)4.2MW。
數(shù)據(jù)顯示，2017年，國內(nèi)年度吊裝平均單機(jī)不到2MW；2018年，年度吊裝平均單機(jī)為2MW-2.3MW；2019年，年度吊裝平均單機(jī)容量僅為2.5MW-2.8WM;2020年，單機(jī)容量將達(dá)到3MW以上。
張凱認(rèn)為，到“十四五”末，隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展和關(guān)鍵技術(shù)的突破，我國陸上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量可能做到10MW，海上風(fēng)電單機(jī)容量將做到15MW。
中國海裝現(xiàn)擁有5MW、6.XMW 等成熟平臺，并又推出了8MW、10MW風(fēng)電機(jī)型，H210-10MW海上風(fēng)電機(jī)組配套葉片已經(jīng)成功下線，已送至陽江實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行測試，機(jī)組預(yù)計今年6月份左右下線，張凱介紹到。
國產(chǎn)化方面，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展三十余年，在風(fēng)機(jī)設(shè)備國產(chǎn)化道路上已經(jīng)取得了輝煌成績，當(dāng)前，國內(nèi)陸上風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)100%國產(chǎn)化，這也是陸上風(fēng)電機(jī)組成本可以下降如此之快的重要原因之一。
但在海上風(fēng)電機(jī)組大型化過程中，一些關(guān)鍵零部件仍受制于國外，比如說大功率軸承，現(xiàn)在基本是從國外進(jìn)口，價格昂貴且產(chǎn)量有限，非常被動。
張凱指出，下一階段，企業(yè)需重點(diǎn)突破風(fēng)機(jī)核心部件的國產(chǎn)化，讓風(fēng)機(jī)大型化、國產(chǎn)化不在卡脖子，國家層面也非常重視，2019年，國家科技去對于軸承類的支持項目就有數(shù)十項。目前，中國海裝與華能集團(tuán)、華電集團(tuán)積極合作，在福建、江蘇等促進(jìn)海域100%國產(chǎn)化大機(jī)組海上風(fēng)電項目落地，推動行業(yè)海上大風(fēng)機(jī)國產(chǎn)化進(jìn)程。
2、著眼重大風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新
挑戰(zhàn)遠(yuǎn)不止于此平價，國家發(fā)改委文件《關(guān)于2021年新能源上網(wǎng)電價政策有關(guān)事項的通知（征求意見稿）》對2021年各?。▍^(qū)、市）新建光伏發(fā)電、風(fēng)電項目指導(dǎo)價做的明確規(guī)定。
其中，新疆、寧夏、內(nèi)蒙古等風(fēng)電均低于0.3元/度，且各?。▍^(qū)、市）風(fēng)電指導(dǎo)電價均低于燃煤基準(zhǔn)價，這意味著，“十四五”期間風(fēng)電產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)更低的上網(wǎng)電價，降本壓力更加艱巨。
張凱表示，“十四五”期間是國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)降本的關(guān)鍵階段，整機(jī)商作為產(chǎn)業(yè)鏈的中間力量，在協(xié)同全產(chǎn)業(yè)鏈團(tuán)結(jié)一致，通力降本的同時，還需在重大風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新取得進(jìn)一步突破。
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，技術(shù)迭代非?？欤蠖喽紝儆诘湫偷摹拔?chuàng)新”。張凱表示，風(fēng)電廠家針對某一類風(fēng)資源，在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上優(yōu)化改進(jìn)，增加葉片長度、塔筒高度，推出一款更適用的風(fēng)電機(jī)型，不能否認(rèn)類似優(yōu)化創(chuàng)新帶來的效益，但“十四五”期間，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)更需要一些顛覆性的創(chuàng)新技術(shù)來推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
比如微風(fēng)發(fā)電機(jī)組，利用很小的風(fēng)，發(fā)更多的電，再比如雙風(fēng)輪技術(shù)，一臺風(fēng)機(jī)兩個風(fēng)輪、混塔技術(shù)等等，國家科技部正在持續(xù)推動一些新的技術(shù)，新的理念，旨在驅(qū)動行業(yè)取得一些重大的技術(shù)創(chuàng)新，雖說這些創(chuàng)新的結(jié)果暫時無法確定，但這種新技術(shù)、新理念一定是推動行業(yè)降本增效的核心手段。
張凱認(rèn)為，“十四五”期間，風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新形式不僅只局限于發(fā)電側(cè)，在原材料、傳動鏈、軸承方向等方面都將有所突破，隨著風(fēng)電葉片越做越長，碳纖維優(yōu)勢更明顯，但其價格昂貴，在碳纖維等原材料上的創(chuàng)新非常重要。
漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)將是“十四五”期間的重點(diǎn)創(chuàng)新方向，隨著海上風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展，深遠(yuǎn)海已成為新的市場藍(lán)海。
張凱介紹到，中國海裝申報的“海上浮式風(fēng)電裝備研制”項目獲得工信部立項，這是風(fēng)電領(lǐng)域國家撥款規(guī)模最大的科研項目。目前，已經(jīng)在示范工程、浮體設(shè)計、一體化仿真等方面取得突破。
項目選取了最具代表性的廣東徐聞地區(qū)作為漂浮式樣機(jī)示范點(diǎn)，該海域水深65米，是典型的半深水海域，目前漂浮式風(fēng)機(jī)正在制造當(dāng)中，預(yù)計今年下半年示范。
3、加快風(fēng)電智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型
風(fēng)電是多學(xué)科的融合技術(shù)，隨著“十四五”大規(guī)模風(fēng)電項目并網(wǎng)，對風(fēng)電機(jī)組的智能化、數(shù)字化要求會越來越高，整機(jī)商需從風(fēng)資源、機(jī)組、風(fēng)場等多方面進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，全面提升風(fēng)電全生命周期綜合實(shí)力。
張凱表示，“智能化、數(shù)字化是風(fēng)電降本增效最本質(zhì)的手段，我國風(fēng)電數(shù)字化屬于剛剛起步階段，在設(shè)計、制造、運(yùn)維管理等方面應(yīng)用不足，但已取得相應(yīng)成績?！?/p>
智能制造方面，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)展現(xiàn)出巨大潛力。拿擰螺栓工序來說，以往需要多名熟練工使用液壓扳手同時操作，耗時2小時以上。如今，通過“偏航軸承擰螺栓智能系統(tǒng)”的機(jī)器人，同樣的工作量只需要40分鐘，且完成的質(zhì)量更高?激光自動識別、系統(tǒng)智能校準(zhǔn)位置、機(jī)械臂控制力度，而整個過程都被記錄下來形成大數(shù)據(jù)，為以后的智能化生產(chǎn)提供參考。
智能運(yùn)維上，中國海裝LiGa 智慧運(yùn)維平臺具備大數(shù)據(jù)平臺、智能排程系統(tǒng)和調(diào)度管理系統(tǒng)，結(jié)合風(fēng)電場所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，依托大數(shù)據(jù)、人工智能及智慧運(yùn)維對風(fēng)電場進(jìn)行智慧化運(yùn)營維護(hù)。
該平臺現(xiàn)已完成上千臺風(fēng)電機(jī)組的數(shù)據(jù)接入，完成風(fēng)電機(jī)組所有大部件智能故障診斷與預(yù)測模型的開發(fā)應(yīng)用與實(shí)時反饋。中國海裝還在平臺上逐步優(yōu)化機(jī)組二級、三級零部件的模型，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的主動性及預(yù)防性維護(hù)。
據(jù)測算，利用LiGa平臺，結(jié)合現(xiàn)場運(yùn)維人員操作，單臺機(jī)組的年利用小時數(shù)可提高50小時，關(guān)鍵零部件計劃外維護(hù)次數(shù)減少70%以上，風(fēng)電整機(jī)平均使用壽命預(yù)測值至少提高2年。
張凱認(rèn)為，“十四五”期間，企業(yè)應(yīng)加快數(shù)字化進(jìn)程，做好數(shù)字化轉(zhuǎn)型的準(zhǔn)備。隨著風(fēng)電智能化、數(shù)字化技術(shù)成熟，風(fēng)電成本會進(jìn)步一下降。
風(fēng)電長跑賽道上充滿泥濘，中國海裝強(qiáng)持續(xù)開展科技創(chuàng)新活動，加大科技研發(fā)投入，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新合作，保持企業(yè)創(chuàng)新活力，推動風(fēng)機(jī)大型化、國產(chǎn)化、數(shù)值化技術(shù)進(jìn)步，在風(fēng)電賽道上披荊斬棘，引領(lǐng)前行。
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