中國風電已經(jīng)連續(xù)14年實現(xiàn)了年新增裝機量的全球第一。最新數(shù)據(jù)顯示，截至2023年9月底，全國風電累計并網(wǎng)裝機突破4億千瓦，同比增長15%，其中陸上風電3.68億千瓦，海上風電3189萬千瓦。

回看過去，早期的中國風電是在跟著別人的腳步去前進，借鑒了不少國外的經(jīng)驗和標準。在經(jīng)歷了快速發(fā)展的10余年，中國風電實現(xiàn)了從有補貼到無補貼、從陸上到海上、從小風機到大風機的突破。當前，隨著機組研發(fā)迭代的速度越來越快，中國風電已經(jīng)步入“無人區(qū)”，在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品形態(tài)、商業(yè)模式等方面已無太多經(jīng)驗可借鑒。

在剛剛落幕的北京國際風能展大會暨展覽會 （CWP2023）上，千余家風電產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)紛紛展出了自家的最新創(chuàng)新成果，吸引著與會人員的眼球，也讓行業(yè)看到了風機及零部件的更迭，中國風電速度再次令人震撼。

先是風電機組，三一重能發(fā)布全球陸上最大的15MW風電機組以及13/16MW海上風電機組；明陽智能發(fā)布了全球最大MySE22MW海上機組，同時下線了全球最大MySE11-233陸上機組，風機大型化趨勢愈加明顯。

接著是風電葉片，中材科技發(fā)布了全球陸地上最長的沙戈荒風機葉片12.XMW-SI118，單根達118米。其次是齒輪箱及發(fā)電機，南高齒展出9-10MW雙饋型主齒輪箱，目前定位于陸上風機應(yīng)用，也可用于海上風機；中車福伊特針對中高風速地區(qū)以及“沙戈荒”大基地風場推出8.MW-10.XMW產(chǎn)品平臺；中車株洲電機公司發(fā)布的陸上12MW級直冷雙饋風力發(fā)電機，威能極展示了應(yīng)用于海上陸上大型機組的14MW中速永磁發(fā)電機等。最后是各家推出的數(shù)智化平臺系統(tǒng)，為風機的可靠性添磚加瓦。

遠景集團高級副總裁田慶軍表示，“考驗企業(yè)自身能力的時刻到了，隨著‘價格戰(zhàn)’進入尾聲，風電行業(yè)也面臨洗牌，面向未來，技術(shù)創(chuàng)新才是風電行業(yè)的永恒議題。”

大兆瓦時代，拋開可靠性談技術(shù)創(chuàng)新是偽命題

技術(shù)創(chuàng)新在提高風電可靠性方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，而可靠性驗證的過程是一個長跑，比的是耐力。

隨著市場發(fā)展，風電行業(yè)面臨的風險源逐漸增多。一方面，大型化已是當前不可否認的發(fā)展趨勢，但機組大型化并不是簡單的尺寸放大、功率增大，具有一定的技術(shù)門檻。另一方面，面臨著沙戈荒大基地、深遠海近海、高海拔等不同的場景，對風電機組的環(huán)境適應(yīng)性要求不一樣。

風險源的增多就要求機組要有更高的可靠性，如何提升可靠性就是目前大型化發(fā)展中首要解決的問題之一。

浙江運達風電股份有限公司首席技術(shù)官兼創(chuàng)新研究院院長潘東浩表示：“風電行業(yè)進入‘無人區(qū)’，就算現(xiàn)在的大容量機組理論算過了、實驗算過了，還需要進行驗證。因為在任何一個設(shè)備機械尺寸達到一定程度時候，其理論邊界有可能會被突破，更要謹慎地看待可靠性這個問題?！?/p>

從CWP2023了解的信息，對于風機可靠性的指標，行業(yè)沒有建立統(tǒng)一的評判標準，而之前的可靠性問題跟現(xiàn)在所擔心的可靠性問題并不是一個層面。即使目前沒有確切評判標準，但隨著大型化機組的快速發(fā)展，行業(yè)基本形成了一個隱形的標準，對可靠性認可的維度已從單一的質(zhì)量層面升級為全生命周期的管控。

“風電機組大型化以后，由于復(fù)雜的環(huán)境條件和復(fù)雜系統(tǒng)特性相疊加，給機組的安全穩(wěn)定運行帶來了新的挑戰(zhàn)?！苯痫L科技股份有限公司研發(fā)中心控制專家周杰介紹，通過提升機組復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性、識別及主動干預(yù)機組運行隱患、更早發(fā)現(xiàn)運行狀態(tài)及壽命異常問題和云端隱患排查及安全方案持續(xù)升級四大手段，為風電機組全生命周期智能安全提供解決方案。

在全生命周期的管控下，風電機組的可靠性將得到進一步提升。

零部件是支持供應(yīng)鏈可靠性的關(guān)鍵

國家能源局新能源和可再生能源司副司長王大鵬在CWP2023開幕致辭提到；“當前，我國風電不僅具備大兆瓦級風電整機自主研發(fā)能力，而且形成了完整的風電裝備產(chǎn)業(yè)制造鏈，制造企業(yè)的整體實力與競爭力大幅提升，在大容量機組研發(fā)、長葉片、高塔架應(yīng)用等方面處于國際領(lǐng)先水平，新技術(shù)應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，以激光雷達為代表的新型傳感技術(shù)、以大數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)的智能技術(shù)，使得風電整體管理變得更加高效?！?/p>

當零部件技術(shù)處于領(lǐng)先地位時，未來更應(yīng)該關(guān)注零部件的技術(shù)可靠性和質(zhì)量可靠性。

遠景能源副總裁（中國區(qū)）兼解決方案總經(jīng)理許鋒飛指出：“大型化帶來的優(yōu)勢體現(xiàn)在更低的單位造價、更低的LOCE、更少的土地資源以及更高的收益率。一旦大兆瓦風機出現(xiàn)問題，其停機損失的電量遠比小兆瓦機組停機損失的電量多。確保機組運行的可靠性，就對全生命周期產(chǎn)業(yè)鏈上核心部件的供給提出更高要求?！?/p>

當整機商研發(fā)的風機越來越大，配套零部件還跟不跟得上？

據(jù)悉，由于機型的迭代太快，新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新方法在設(shè)計出來之后沒有相應(yīng)的制造工藝予以匹配，還在使用老工藝去生產(chǎn)制造，也就意味著無法滿足新產(chǎn)品的制造強度，設(shè)計效果大打折扣。同時，新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新方法，沒有經(jīng)歷充分的驗證和技術(shù)沉淀，就大批量推廣應(yīng)用，一旦出現(xiàn)問題，對產(chǎn)業(yè)鏈沖擊較大。

北京鑒衡認證中心資深技術(shù)經(jīng)理宗川翔建議：“新產(chǎn)品的開發(fā)階段要嚴格按照部件測試、整機的型式測試、樣機風場的實際測試等全方位測試驗證的流程來進行。提前發(fā)現(xiàn)新產(chǎn)品中的質(zhì)量問題、安全隱患，避免有問題的產(chǎn)品大批量的運用。讓驗證成本發(fā)生在產(chǎn)品的生命前期，通過小批量到大批量驗證的流程，避免在實際項目中大量的去交學費，去進行改造修復(fù)?！?/p>

技術(shù)創(chuàng)新成就中國風電，可靠性讓中國風電走得更遠、走得更穩(wěn)。