隨著“30·60”目標的提出,風電行業迎來新的高景氣周期,尤其是處于大發展風口之上的海上風電。數據顯示,一季度我國海上風電裝機量達123萬千瓦,同比增長23.38%,這一數據也刷新了我國海上風電裝機的記錄。
在機會面前,挑戰同樣巨大,技術、成本、政策以及運維等方面的難題也嚴重制約著海上風電的進一步發展。尤其是國家補貼進入倒計時,海上風電如何加快成本下降速度趕上平價步伐,行業面臨較大壓力。
為全面展現海上風電發展成就,宣傳各家領先企業的新產品、新技術,傳播行業領袖發展海上風電的思考、建議,華夏能源網特別策劃“海風新時代 助力碳中和”專題報道,誠邀領軍企業和行業領袖分享智慧、獻計獻策!
現推出第1篇:《明陽智能總裁兼CTO張啟應:技術驅動大型化,讓風機效率更高、度電成本更低》。
平價不是風機進化最終目標,更大、更便宜、更綠色才是。
作為一名擁有超15年工作經驗的風電老兵,張啟應見證并參與設計了多款大功率風機產品。作為明陽智慧能源集團股份公司(下稱“明陽智能”,SH:601615) 總裁及首席技術官,在他的主導下,明陽智能研發出了MySE3.0-1X兆瓦級陸上及海上半直驅風電機組等新產品。
近日,華夏能源網采訪了明陽智能總裁兼首席技術官張啟應。采訪中,就風機進化的話題張啟應分享了自己的看法。
風機技術的本質驅動
談及風機進化的歷程,出于多年的從業經歷,張啟應感觸頗深。在他看來,風機進化的脈絡清晰且有跡可循。
“正如Brian Arthur在《技術的本質》中所言:‘技術的本質驅動因素有三個,第一個是需求;第二個是組合;第三個是迭代。’我們不難發現,風機大型化的發展歷程,正是基于需求的技術組合與迭代。自90年代研發人員借鑒汽車行業經驗研制出初代風機,到當下基于大數據技術開展的智能風機研發,我們都能清晰地發現,風機在進化過程中與其他技術的組合乃至迭代。”張啟應表示。
▲明陽智能總裁兼CTO張啟應
實際上,在很多年前剛進入風電行業時,“風機究竟能造多大”也是張啟應心中的一個疑問。對此,一位國外行業專家曾告訴他:基于多年的行業經驗,風機大型化遵循著“每隔10年,風輪直徑便會增加50米”的規律。
“如今看來,風輪直徑增加的速度,正與當時那位專家的預測一致。技術驅動下的大型化,讓風機效率更高、度電成本更低。”張啟應向華夏能源網表示。
除此之外,風機在朝大型化方向發展之際,“更大、更便宜、更綠色”是大潮流、大趨勢,這其中也有著很多挑戰。
對此,張啟應除提及捕風系統材料、空氣動力學以及智慧化等問題外,還強調了材料科學進展的重要性。張啟應表示:“從風機進化的實踐來看,風機葉片越輕越長,其發電量也將越高,葉片對材料的要求越來越高。”
據了解,此前風機葉片曾先后用玻璃纖維、高膜量玻璃纖維及碳玻纖維混合材料等材料制造。然而,從應用效果看,碳玻纖維混合材料制成的葉片效果最好。因此,對于追求大型化的風機而言,應用材料的創新具有非同尋常的重要意義。
跑贏技術曲線是關鍵
數據顯示,風輪直徑每增加10%,風機的發電量也將提升8%-10%。相應地,風機的整體收益率預計將提升8%。“換句話說,掌握市場核心技術的風電企業,跑贏葉輪直徑變化的技術增長曲線,可讓機組效率更高、度電成本更低。”張啟應告訴華夏能源網說。
資料顯示,明陽智能目前推出的最大風電機組是MySE11-203。該機組單機容量為11兆瓦,葉輪直徑達203米,采用了99米長的碳纖維混合葉片,掃風面積達3.24萬平方米。從年發電量角度看,這一機型的發電量要比早前推出的8.X兆瓦機型大幅提升。
▲應用于克什克騰旗的MySE產品
華夏能源網注意到,全球目前單機容量最大的風電機組,是維斯塔斯今年2月推出的V236-15.0MW,其單機容量高達15兆瓦。從跟隨到并肩再到超越,明陽智能在大兆瓦機組研發方面已經處于國際領先地位。從企業自身角度看,明陽智能對于大兆瓦風機的研發,在跑贏了張啟應所說的技術增長曲線同時,也在對標世界一流的進程中迎頭趕上。
事實上,除了專注于大功率風機的研發,明陽智能也在積極發展漂浮式風電。張啟應提到,全球首臺抗臺風漂浮式風機MySE5.5MW風機是由明陽智能自主研發的,已經在三峽陽江沙扒海上項目成功安家落戶,標志著我國已具備大容量漂浮式海上風電機組自主研發、制造、安裝能力。
基于在海上風電的優勢以及本次浮式機組的研發、吊裝經驗,明陽智能有能力、有信心為后續海上項目提供安全可靠、成本可控、發電性能優異的深海型風機解決方案。從市場競爭角度來看,作為先行者的明陽智能,有望取得漂浮式風電賽道的領先身位。