风机大型化竞赛不止不休 风电如何寻找新故事

“大”——是2023北京国际风能大会暨展览会（CWP2023）给观众留下的最直观印象。

作为风电行业规模最大的展会之一，CWP2023成为各家风机企业发布新品的秀场。展会期间，三一重能发布了号称全球最大陆上风电机组的新品——三一重能15MW风电机组。明阳智能则发布了全球最大MySE22MW海上机组，将海上风电机组推进20兆瓦时代。

风机大型化会有终点吗？除了大型化，降低度电成本还有哪些可能？随着风机迭代速度不断加快，可靠性又该如何保障？

看不到终点的大型化

随着陆上与海上风电先后进入无补贴的平价时代，价格内卷日益激烈，大型化也因此成为近年间风电产业的主旋律。国内的风机制造业已从最初的差异化竞争全面转变为大型化产品的赛跑。

风电行业研究与咨询机构锐轩咨询数据显示，自2016年起，国内的风机产品快速从2MW迭代至3-4MW、5-6MW平台。近三年，陆上平台已分为6-8MW平台及8-12MW“沙戈荒”平台。在短短的8年间，陆上机型已攀升10MW之多，叶轮直径也已从当年的12X-14X米攀升至19X-22X米。

例如金风科技2023年半年报显示，报告期内公司4MW以下机组销售容量同比下降97.84%，4MW-6MW机组成为主力机型，销售容量同比上升77.27%，6MW及以上机组销售容量同比上升337.46%。

在从业者看来，目前由中国企业引导的风机的大型化已经进入了“无人区”。中国的风电工业与风电技术发展始于国际化合作与交流援助，欧洲风电曾一度是经验可资借鉴的老师，而随着国内风电行业发展速度加快，至少在大型化这一趋势方面，已再无前人。

贝壳财经记者了解到，国内外风电行业对于风机是否应该继续大型化存在观点分歧。在CWP2023期间，数位来自海外风电企业的人士均表示了对无限度大型化的保留。

降本，是风机大型化最核心的动力。

具贝壳财经记者了解，风电场度电成本主要由三个维度决定——初始投资、运维成本与发电量。大型化风机的单位功率设备重量降低，有利于摊薄风机制造成本，增强规模化效应。同时在相同装机规模下，大型化风机台数减少，对应的土地、建设、运维成本均会下降。此外，大型化风机通过高塔筒与长叶片增加风能补获能力，可提高年均等效利用小时数。

但是，西门子风电前CTO、Stiesdal公司CTO Henrik Stiesdal在CWP2023开幕式上提出，“我想我们不能明确地定义风机大型化的上限，但风机的大型化仍需在合理的范围内发展。”他指出，其他行业的发展历程已有前车之鉴，尺寸的增长总有一天会碰到天花板，飞机的大型化最终止步于无法收回成本的现实，风机的大型化也会在某一环节发展到极限时终止。Stiesdal认为，或许政府应该对风电的发展设置天花板，海上机组的限高300米，陆上机组限高200米，在这样的情况下，行业的技术方向将从大型化转为智能化。

Garrad Hassan公司创始人、前CEO Andrew Garrad也表示，最优的风机，应该要看它是否变得更具可靠性，而不是简单地一味突破尺寸局限。Garrad认为，行业发展早期，风机运作相对稳定，随着尺寸、功率越来越大，开始出现震动、破碎等风险，风暴等极端天气对风机的影响也越来越大，这时候就需要行业做出新的模型、新的预测，不断开发出新的技术，及时全面了解风机的运作细节。

对于国内厂商而言，风机大型化仍是进行时。有风电企业在CWP2023上提出，至少在未来三至五年，大型化仍将是行业清晰的前进方向。

“只要仍能看到降低度电成本的可能，大型化就不会停止。”一家风电企业研发人员表示。

而要在大型化之路上走下去，新技术手段的支撑不可或缺。

上海电气风电集团股份有限公司首席技术官兼工程与技术研究院院长蒋勇提出，风机大型化会促进整体新材料的运用，例如碳纤维滑动轴承、高强度钢等新材料，使用规模可能随着大型化而提升，进一步推动新材料成本下降，并反哺大型化的进步。

可靠性仍是产业发展生命线

当行业不断追求风机迭代速度时，留给产品验证的时间也更为有限。如何保证安全成为无法回避的问题。

今年6月，西门子能源披露了子公司西门子歌美飒存在风机部件故障率大幅上升的问题，预计西门子歌美飒已安装在全球各地的130 GW风电机组中，约有15%至30%可能会受到影响。

西门子歌美飒是全球风机龙头之一。据彭博新能源财经，2022年全球风电整机制造商新增吊装容量前十排名中，西门子歌美飒和明阳智能并列第五，新增装机量6.8GW。这一风电巨头爆出质量问题，无疑加剧了市场对于风电产品可靠性的担忧。

因为旧型号的风机在度电成本、占地面积、单机容量方面劣势明显，行业现状就是风电开发商中标风电项目后，会优先选择使用最新的甚至可能要等到明年才会制造出来的风机，这意味着新型风机下线后即进行大规模交付，验证的环节被压缩。

“机组的快速迭代、快速推向市场，测试验证应该说是不够充分的，所以导致近两年大型化还是面临一些挑战。”中船海装风电有限公司总经理助理张凯表示。

风机大型化对于可靠性的挑战源于测试经验与风机尺寸并非等比增长。南高齿集团执行董事、风电事业部总裁顾晓斌提出，风机大型化对于制造技术而言并不等同于单纯的放大。例如热处理技术，当超过一定厚度后，并非将原有的参数简单倍数相乘即可，而是需要对制造技术、检测技术进行全盘更新。

展会期间，多家风电企业均提及了验证的重要性。

中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部首席技术官万宇宾表示，需要在产品的各个阶段、各个环节通过有效的测试和验证的手段让设计之初的预期、前提条件得到精准闭环，这样才能让产品真正在大型化之路上走得稳、走得远。

远景集团高级副总裁田庆军也指出，风机之所以在如此快的迭代速度下仍能保证良率，平台化、模块化研发，加大测试投入和数字孪生技术的应用三方面缺一不可。一方面，远景通过推动风机产品研发平台的标准化和模块化，在保证可靠性的基础上实现相对快速的技术迭代。另一方面，坚持进行严格的全流程、多层级测试验证，不论整机还是大部件、系统，测试都是必不可少的环节。

“成本是企业永恒的追求，也是企业对行业最大的价值和贡献。”田庆军表示，未来，中国风电要继续坚持创新精神，坚持自主研发、国际化，通过技术进步降低度电成本。

（文章来源：新京报）