决战海上风电IV:风机“大”时代



风机大兆瓦化被业内认为是实现降本增效的一条重要路径。

平价上网的引擎轰鸣声渐行渐近,风电圈在喧嚣中按下“大”时代按钮。不久前,位于四川德阳的一座工厂内,一台重达500多吨的风力发电机缓缓下线。为了庆祝中国首台具备自主知识产权的10兆瓦风力发电机研制成功,数十名东方电气工作人员站在这个巨大的轮形发电机前合影留念。

“这台发电机和此前推出的大叶片,都将配备东方风电10兆瓦风机。”东方电气内部人士透露。目前,该公司10兆瓦风机已进入最后组装阶段,预计将于9月在福建三峡产业园正式下线。

福建是国家能源局确定的四个海上风电重点省份之一。去年底发布的《福建省海上风电项目竞争配置办法(试行)》(征求意见稿),曾明确提出原则上采用不低于8MW的风机。随着风电行业迈进竞价、平价时代,降本增效成为全产业链共同面对的头号课题。风机大兆瓦化被业界认为是一条重要路径。

除福建外,广东、江苏等海上风电大省也出台关于最低单机容量的限制政策。

行业变局给风机企业带来新的挑战。“10兆瓦风机的核心部件发电机、叶片、变桨系统以及整机载荷设计都是难点。”分析。但机遇也相伴而生。作为仅排名中国第十的风机商,东方电气在大兆瓦赛道上一骑绝尘。上海电气、明阳智能、中国海装等公司紧随其后。

一场“大”跃进蓄势待发。

“大”跃进

在这场以“大”为主题的跨越中,东方电气是其中的佼佼者。10兆瓦风力发电机下线的两个多月前,该公司还完成另一重要零部件——10兆瓦大叶片的研发。

彼时,7月1日将近。70余名身穿蓝色和白色工作服的工作人员在90米大叶片前举行庆祝仪式,并展开党旗合影留恋。大叶片和风力发电机分别从天津、四川德阳出发,被运往位于福建省福清市的三峡海上风电国际产业园,配备正处于组装中的10兆瓦海上风机。

东方电气的10兆瓦风机研制可以追溯到两年前。当年,福建三峡产业园主体工程开工。水电出身的时任三峡集团董事长卢纯找来多年合作伙伴东方电气入驻园区,并联合开发10兆瓦大风机。此前一年,国家能源局印发《风电发展“十三五”规划》,海上风电迎来政策利好。福建被列为海上风电建设的四个重点省份之一。

同年,国家发改委、国家能源局发布《能源技术革命创新行动计划 (2016–2030 年)》,提出研制具有自主知识产权的 10MW 级及以上海上风电机组及轴承、控制系统、变流器、叶片等关键部件。

在此政策背景下,福建三峡产业园应运而生。

彼时,东方电气在国际水电设备界风头正劲。该公司刚刚完成世界首批1000兆瓦水轮发电机的自主研发。卢纯欲借力东方电气,在大兆瓦风机时代开启降维打击。

这一提前布局在今年取得成效。经过两年研制,东方电气自主研发的首台10兆瓦风机下线在即。

今年5月,国家发改委发布《关于完善风电上网电价政策的通知》,首度降低海上风电上网电价,平价成为大势所趋。国际经验显示,风机功率等级的大型化是降本的核心因素。

竞争对手不甘示弱,也纷纷加快大兆瓦风机研制的脚步。一个月前,上海电气率先推出中国第一台8兆瓦风机,成为迄今为止中国市场单机容量最大的风机。截至2018年,这家中国第一大海上风机商以2262兆瓦的总装机量,占据中国海上风电超过一半的市场份额。中国第一大风机商金风科技也在努力拿下大兆瓦赛场的入场券。该公司一位内部人士透露,金风科技具备自主知识产权的8兆瓦风机近期即将下线。

但东方电气把这场战备升级提高到10兆瓦的基准线。一位中国海装内部人士说该公司将于明年推出10兆瓦风机。此前,中国第三大风机商明阳智能曾宣布研制10兆瓦风机。上海电气继8兆瓦风机后,也已将10兆瓦提上日程。

不过,对于雄心勃勃的风机商而言,通往10兆瓦的征途仍充满坎坷。

供应链难题

随着叶片和风力发电机等关键零部件陆续到位,东方电气的10兆瓦风机即将完成总装。但该公司员工对未来审慎乐观。

“10兆瓦风机的量产还有待时日。其一是试验验证需要大约一两年左右的时间,其二还得看市场需要。”上述东方电气内部人士说。

事实上,面对愈演愈烈的大兆瓦竞赛,不少业界人士已经开始产生疑问盲目推行大兆瓦风机到底对不对?

今年5月,在全球海上风电发展大会上,远景能源高级副总裁田庆军提出,从供应链能力来看,目前没有足够的大叶片,而且大风机在中国低风速海域没有价值,度电成本很高。

“即便现阶段5兆瓦左右的风机,在有的地方也不能实现满负荷发电。其最后运行功率可能只能达到4兆瓦左右。”一位业内人士说。不过,东方电气是幸运的。这家电力设备央企60余年的技术积累,尤其是在水电设备界的技术积累,赋予其在风力发电机领域触类旁通的能力。

如前所述,发电机、叶片、变桨系统等核心部件以及整机载荷设计,都是10兆瓦风机研制的难点。同一片园区内的金风科技就因此卡壳。早在去年9月,福建三峡产业园金风科技工厂正式向金风科技移交。彼时,该公司对外透露,预计当年年底首批8兆瓦风机可下线。

“金风科技8兆瓦风机推迟下线,就是卡在发电机的研发上。”知情人士透露。

大兆瓦风机热潮推动风机商不断攻克技术难关,但上游供应商却保持冷静。

不久前,叶片之王中材科技发布的2019年中报显示,其叶片产能仍为8.35吉瓦,相较两年前行业低谷期产能并无变化。时代新材一位技术员对叶片生产的供应链端问题存有疑虑。在他看来,海上风机迭代速度过快,会导致叶片技术快速更新,一些叶片模具在寿命还未结束时就已被淘汰。

“配合大兆瓦风机的大叶片模具制作成本高,周期长。在此情况下,叶片产业的成本不降反增。”上述人士说。

除叶片之外,海缆、风电轴承等产品也处于吃紧状态。

一个月前,具备自主知识产权的5.0MW海上大型风电偏航变桨轴承,在中国轴承发源地瓦轴集团正式批量出产下线。但截至去年底,国内市场的风电轴承国产化率仅有50%左右。

几乎同时,亨通光电交付国内首台首套8MW风能电缆,实现国产化突破。供应链所面临的技术难题,使风电行业再次打响国产化之战。但与十余年前政策与补贴推动的陆上风电国产化浪潮相比,当下海上风电已进入平价上网倒计时。这使得这场大兆瓦之战遭遇先天不足。

大兆瓦掀开了风机行业危与机的盒盖。截至去年,中国还有34家整机商,但正在研发或具备8兆瓦风机生产能力的整机商仅有10家左右。淘汰赛在大兆瓦时代面临新的变数。

另一重变数来自海外。上一轮国产化浪潮中逐渐退出中国市场的国际巨头如今又卷土重来。

一个月前,GE与广东揭阳市政府签署协议,计划在当地设立海上风机总装基地,携12兆瓦大风机强势回归。

不过,中国的制造水平今非昔比,早已摆脱受制于外的处境。就在福建三峡产业园所在的福清市,核电重器——“华龙一号”全球首堆示范工程福清5号核电机组正在如火如荼的建设之中。

东方电气是这个中国自主三代核电技术项目最大的设备供应商。不远处,该公司厂房中正在组装的10兆瓦风机,也等待见证中国风电界新的传奇。◆

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