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中国风电何去何从?且看风能展整机商八仙过海

国际新能源网  来源:无所不能  作者:行琛  日期:2017-10-23
  一年一度世界三大风能展之一的北京国际风能大会暨风能展览会19日落下帷幕。参会的能豆君感受到了中国风电市场蓬勃发展的同时也在观察着风电产业的走向。今年参展的企业有四百多家,基本覆盖了零部件、整机制造、运维服务风电产业全产业链。
 
  作为风电产业最核心的角色之一,风电整机制造商在展会中自然吸引了最多的眼球。本次参展的整机商涵盖了国内外大大小小的20多家企业,面对这一年一度的风电盛宴,各整机商可谓八仙过海,大部分都携新品发布。
 
  风电产业的不断变革伴随着风机产品的不断升级换代。那么,从今年参展的整机商发布的新机型中我们可以看出中国风电市场哪些趋势?
 
  抢滩低风速
 
  三北地区弃风限电已成产业顽疾,政策的紧缩以及限装使得开发商把目光投向消纳条件好,靠近负荷中心的中东部,“十三五”期间,风电重心向中东部低风速地区转移已成定局。伴随着这一趋势的是各风电整机厂商紧锣密鼓地针对低风速地区打造新机型。
 
  在展会还没有正式开始前,维斯塔斯就在16日上午举办了V120-2.0/2.2MW新机型发布会。此次推出的V120-2.0/2.2MW 机型是维斯塔斯2MW平台自2000年发布V80-2.0MW以来的第6代产品,也是最新一代产品。维斯塔斯的2MW平台目前是全球应用最广泛的机型,目前在全球六大洲45个国家和地区装机逾1.9万台,并且拥有分布于全球的产业链。基于对全球3000多个风电场上每一台2MW平台风机数据的检测,维斯塔斯已积累了大量运维数据及经验。
 
  新发布的V120-2.2MW保留了原有的机舱和轮毂设计,在上一代V110-2.2MW的基础上针对低风速地区进行改进,增大了叶轮直径,使扫风面积增加19%的同时仅增加8%的叶片重量;升级了叶根滚动轴承使其强度提升25%,提升了叶片变桨能力25%及改善了并网性能,使得其总体发电量提升了13%。维斯塔斯首席技术官Anders Vedel表示:“V120-2.0/2.2MW是专为中国市场设计的崭新而成熟的新机型”。
 
  
 
  外资制造商除维斯塔斯外,刚完成合并的西门子歌美飒(SGRE)也推出了以其2.0MW平台为基础,针对低风速设计的G122-2.1 MW机型,号称市场中容量系数最高的风机。
 
  SGRE的2.0MW平台的明星产品G126-2.625MW曾荣获Windpower Monthy颁布的2016年2.9MW以下最佳陆上风机。而SGRE运用其在2.0MW产品平台上积累的设计经验和超过27000MW的装机经验研发了这款产品,其机型的设计是基于在全球已有超过5GW订单的G114-2.1MW机型上获得的成熟技术,通过对叶片的改良,整体发电量提升了7%。
 
  此外还有GE Renewable Energy所推出的GE 2.5-132机型,采用自主设计的132m叶轮直径,搭载了 GE 成熟的独立变桨控制技术,利用双馈变频系统将产生的电能高效并入电网,最大限度提高了年发电量。
 
  深耕中国,更了解中国市场的本土制造商自然不输给外资企业,在低风速市场上更早发力,产品更新的速度也更快。
 
  金风科技作为国内市场份额最大的整机厂商,在低风速市场已经具有了成熟的GW2.0MW平台,在其基础上创新升级,金风推出了GW2.X平台,单机容量介于2.0MW至2.3MW之间,可精细化定制126至131米直径的叶轮、85米至140米钢塔/钢混塔/柔塔,将可适应项目的年均风速进一步下探至4.5米/秒,并能覆盖所有风区。该平台机型单位千瓦扫风面积较上一代GW115/2.0机型增加20%~30%,同等条件下,发电效率较金风科技上一代机型提高5%以上。
 
  联合动力此次展会推出了UP2000-129和UP3000-136/146超低风速机型。其中,UP2000-129是联合动力在累计装机已超过2200台 2MW平台产品运行数据和经验的基础上,全新推出的机型,该型号机组通过叶尖延长技术使风轮直径达到129.1m,单位千瓦扫风面积达到6.54m2,设计年平均风速6.0m/s,湍流强度B类,适用于超低风速地区。
 
  远景能源新推出的EN-131/2.5MW基于AWS云平台的计算能力以及DOE优化算法,实现了叶片全局寻优及更多目标优化,做到了高效率、低载荷的最优翼型。采用了先进且成熟的大速比大转矩齿轮箱技术,既提升了电能的转换效率,又降低了大风轮的噪音,在平均风速5m/s的风资源场景下可实现超过2000h的年利用小时数,是国内外首款可以下探到低风速区间的2.5MW单机容量机组。
 
  此外,三一重能发布的专门针对超低风速风况的906机型(2.5MW平台),是第三代超低风速2.5MW平台产品,在5m/s的年平均风速下,年利用小时数高达2150小时。
 
  运达风电从2012年开始研究低风速地区风电机组,在基于第一代110、115平台的基础上,在去年推出了121-2.0MW第二代产品技术,今年更新为第三代的131-2.2MW和140-2.5MW。
 
  风电数字化,谁与争锋?
 
  本届风能大会的主题是“风能的数字化时代”,风机的智能化与运营的数字化时代已经到来。新疆金风科技董事长武钢在开幕式的演讲中提到,数字化时代,最大的特征就是借助数据实现了万物互联,更加智能、智慧。他强调说,在管理理念上,数字化时代更注重体验、互联和平台。
 
  为了迎接这一变革的到来,各整机厂商加快了向智能风机设计和数字化运维管理的脚步。
 
  远景能源副总裁王晓宇博士在展会上介绍了远景在智能风机上实现的两个突破性技术:激光雷达和智能叶片。前者能够通过激光提前7、8秒感知风轮前面的平面风速,使得风机能够做出前窥控制,从而提升发电量,降低载荷。智能叶片通过机器视觉摄像头感知叶片的动态特性,使得更长更轻更柔软的叶片设计成为可能。
 
  除了更加智能的风机外,远景能源所开发的EnOSTM能源物联网平台搭建了智慧风场软件解决方案,包含USCADA、孔明、Enlight及Ensight等核心产品,针对风电运营过程中出现的难以集中管理、运维成本高、损失电量考核困难和预测不准,电网罚款损失大等难题给出了数字化软件解决方案。
 
  其中,“孔明”系统用来预测每台风机的理论风速及功率,并整合风机发电性能及生产计划,优化预报结果。USCADA实现风光升压站、场站端一体化监控,高精度功率预测和AGC/AVC电网命令响应。Enlight和Ensight分别实现了风机损失电量分析和故障检测预警等功能。
 
  远景能源副总裁王晓宇博士介绍远景对智能风机的理解
 
 
  金风科技同样推出了雷达测风系统EFarm雷达控制技术。EFarm结合提前感知的入流风信息,通过分析处理并控制机组响应主动匹配入流风速变化,实现“精准对风”,并使机组长时间处于“风能最大”的位置,并减少由于瞬时的极限阵风等恶劣风况引起的机组故障和停机,减少因此产生的发电量损失,提升风机环境适应性与降低尾流影响。实现机组载荷降低7%~15%,整体提升发电量约2%~3%。
 
  目前,EFarm技术已获得DNV-GL和CGC的设计认证,并在国内多个风电项目落地实践,累计商业应用近40万千瓦。
 
  金风科技EFarm发布
 
 
  上海电气展出了其新一代交互式风电智能运维平台 ——风云集控版。“风云集控”脱胎于“风云”的先进理念,在风电行业首创基于互联网技术的分布式数据处理技术,让“无人值班,少人值守”甚至“无人值守”的理念得以真正体现;利用ABC技术(人工智能+大数据+云计算)高效利用数据,监控资产,预见机组故障,通过预测性控制技术“预言”风机的运行,实现用户资产使用价值最大化。
 
  此外,联合动力也打造了自己的风场服务系统UP-WindEYE,具有高速互联、电网支撑、能量管理、场站调度自动化、全景监控、健康评估等六大功能。
 
  中车株洲所则联合国家气候中心、法国美迪公司推出了风资源评估与选址系统能源指南(Ene-Compass),支持中尺度宏观选址与高精度微观选址。
 
  海装风电与国家气候中心合作推出LiGa平台,为客户提供包括风电场规划、测风方案设计、风资源评估、精细化微观选址、风功率预测等增值服务的一个综合平台。
 
  总体来看,今年的风能展新机型主要体现了中国风电市场向低风速,数字化转型的新趋势,国内外整机制造商紧跟这一趋势推出多元化的新产品,在这场变革中昔日的王者能否守住市场份额,后来而上的玩家能否借机“弯道超车”都令人拭目以待。
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