本刊 | 蘇曉 薛辰 張玥
低風(fēng)速市場出現(xiàn)GW115/2000
本刊 | 蘇曉 薛辰 張玥
受訪嘉賓:
吳凱,2008年9月加入金風(fēng)科技,先后任金風(fēng)科技供應(yīng)鏈管理中心副總經(jīng)理、總經(jīng)理、研發(fā)中心總經(jīng)理,2011年1月起至今任金風(fēng)科技集團執(zhí)行副總裁。
吳凱:我們回顧一下金風(fēng)風(fēng)電機組產(chǎn)品推出的歷程,可以看出在不同型號、容量、葉輪直徑和塔筒高度的產(chǎn)品開發(fā)上都有著非常清晰的歷史脈絡(luò)。同時非常重要的是,這些產(chǎn)品都是金風(fēng)認同整個市場形勢、把握風(fēng)能資源多樣性與客戶需求多樣性的綜合考量。
近年來,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,市場、技術(shù)發(fā)展不斷成熟,對風(fēng)能資源的認知不斷加深,風(fēng)能資源開發(fā)的區(qū)域有了更多的拓展,對低風(fēng)速機組的需求也越來越高。金風(fēng)在低風(fēng)速機型領(lǐng)域也一直走在國內(nèi)外前沿:在GW115/2000之前,已經(jīng)推出了針對低風(fēng)速風(fēng)區(qū)的多款機型,如GW87/1500、GW93/1500、GW121/2500等。GW93/1500機型使年平均風(fēng)速在5.5米/秒的風(fēng)電場具備開發(fā)價值,GW121/2500機型使年平均風(fēng)速6米/秒以上的風(fēng)電場可以獲得較好收益,尤其是一些風(fēng)速較好、機位點相對較少的風(fēng)電場。而這次推出的GW115/2000機型,則再一次將風(fēng)能資源的捕捉區(qū)域下探到了風(fēng)速5.2米/秒的范圍,這樣可以讓南方市場增加幾千萬千瓦的可開發(fā)容量,提升國內(nèi)南方地區(qū)的可再生能源的利用。
同時,GW115/2000這款機型適用于6.5米/秒以下風(fēng)區(qū),與金風(fēng)原有的GW93/1500、GW121/2500機型形成了針對低風(fēng)速區(qū)的產(chǎn)品系列,豐富了國內(nèi)客戶在低風(fēng)速區(qū)的產(chǎn)品選擇,可以根據(jù)風(fēng)能資源區(qū)域特點以及投資收益的要求滿足客戶的個性化需求,提升了可開發(fā)的經(jīng)濟性保障。從戰(zhàn)略上來講,金風(fēng)希望將精益化的理念引入到風(fēng)電研發(fā)和風(fēng)電場工程建設(shè)中,在總體邊界不變的情形下使業(yè)主獲得更好收益,同時降低成本,提高環(huán)境效益。
吳凱:金風(fēng)的GW115/2000是基于金風(fēng)在國內(nèi)應(yīng)用成熟的1.5MW的產(chǎn)品平臺以及國內(nèi)技術(shù)先進的2.5MW產(chǎn)品平臺,整合了兩個產(chǎn)品平臺的優(yōu)點,并結(jié)合其本身特點進行了專門設(shè)計。
首先,GW115/2000的電控系統(tǒng)繼承了金風(fēng)1.5MW機組的平臺,該平臺具有非常成熟的運行經(jīng)驗,擁有近萬臺的運行業(yè)績。
其次,GW115/2000機組在設(shè)計過程中充分借鑒了1.5MW、2.5MW的機械結(jié)構(gòu)經(jīng)驗,并針對低風(fēng)速復(fù)雜地形做了改進。比如,對直驅(qū)機組最關(guān)鍵的機械支撐結(jié)構(gòu)——主軸承進行了特有設(shè)計。在南方復(fù)雜丘陵低風(fēng)速區(qū)域使用大葉輪機組,不平衡力會對主軸承產(chǎn)生重要影響,金風(fēng)通過對全國風(fēng)電場的長期運維服務(wù)監(jiān)測風(fēng)電機組運行狀態(tài)、不斷積累經(jīng)驗,與國外SKF、FAG等國際知名的主軸承也許,你已經(jīng)知道了,金風(fēng)的GW115/2000樣機已在張北并網(wǎng)發(fā)電,與投放市場相關(guān)的測試也已完成。在金風(fēng)科技執(zhí)行副總裁吳凱看來,與其說GW115/2000是金風(fēng)科技低風(fēng)速產(chǎn)品組合的一個補充和完善,不如說其是對客戶需求深入挖掘的又一個認知成果,使低風(fēng)速風(fēng)電開發(fā)下探到5.2米/秒。提供商的專家共同探討,進行產(chǎn)品改進,在GW115/2000上直接借鑒了成熟經(jīng)驗。
第三,在發(fā)電機的冷卻技術(shù)上,GW115/2000機型的設(shè)計也基于成熟經(jīng)驗進行了改進。金風(fēng)深入分析了我國南方地區(qū)環(huán)境,吸收了1.5MW機型在沿海、高溫、高濕、寒冷、風(fēng)沙、高海拔等各種復(fù)雜環(huán)境的運行經(jīng)驗,以及2.5MW機型在沿海、潮間帶等特殊環(huán)境的運行經(jīng)驗,對GW115/2000的冷卻系統(tǒng)進行了針對性的設(shè)計和優(yōu)化,既保證了冷卻的效率和效果,又充分體現(xiàn)了產(chǎn)品的經(jīng)濟性。
另外,金風(fēng)GW115/2000在設(shè)計上實現(xiàn)了新的技術(shù)突破,GW115/2000機型采用了全新的設(shè)計概念“額定功率下最佳葉輪跟蹤”,該技術(shù)可以使風(fēng)電機組的實際運行狀態(tài)無限地接近理論極限。通俗來講,這個機型可以在整個額定風(fēng)速下的全風(fēng)速段上做到最優(yōu)跟蹤,從切入風(fēng)速2.5米/秒到額定風(fēng)速9米/秒始終都可以保持葉輪的吸風(fēng)效率達到0.47以上,最高點接近0.49。這項技術(shù)基于兩個條件,一是直驅(qū)機組全功率變流的特征,另一個是GW115/2000機組葉片技術(shù)的創(chuàng)新。簡單地說,目前國內(nèi)的機組產(chǎn)品只能從4米/秒的風(fēng)速向上最優(yōu)跟蹤,而GW115/2000的最優(yōu)跟蹤風(fēng)速往前可以延伸到2.5米/秒的風(fēng)速區(qū)域,覆蓋了其他機組在切入風(fēng)速2.5米/秒到4米/秒之間無法最優(yōu)跟蹤的區(qū)域;同時,GW115/2000到9米/秒風(fēng)速就達到額定滿發(fā)狀態(tài),不需要最優(yōu)跟蹤,也覆蓋了其他一些額定功率10米/秒的機組、在9米/秒到10米/秒之間無法最優(yōu)跟蹤的區(qū)域。
最后,在GW115/2000整個研發(fā)設(shè)計的過程中,遵循了從客戶價值出發(fā)的集成產(chǎn)品開發(fā)方式(IPD),項目團隊在深入調(diào)研了客戶和市場,并在集團審慎評估后,啟動了該產(chǎn)品開發(fā),平臺化的設(shè)計理念及方式,大大縮短了整個產(chǎn)品開發(fā)時間,形成了對市場需求的快速反應(yīng)。IPD的產(chǎn)品開發(fā)模式,是金風(fēng)2.0MW產(chǎn)品成為適應(yīng)市場需求多變的有效保證模式,是針對客戶價值為核心理念的充分體現(xiàn)。
吳凱:2014年4月5日,GW115/2000機組在張北試驗風(fēng)電場完成吊裝接線,2天內(nèi)就完成了并網(wǎng)發(fā)電。到8月底,樣機已經(jīng)發(fā)電200萬千瓦時左右,其間還受到機組控制參數(shù)優(yōu)化以及測試停機等因素影響。7月,GW115/2000樣機完成零電壓穿越測試,9月初獲得零電壓穿越測試報告,從而確保今年第一個批量項目——天潤石首桃花山項目可以順利并網(wǎng)發(fā)電。同時,正在進行的電能質(zhì)量、電網(wǎng)適應(yīng)性測試進展順利,預(yù)計將于2015年1月取得證書。
就像前面談到的,從產(chǎn)品自身來看,GW115/2000體現(xiàn)了良好的產(chǎn)品性能及技術(shù)特點,也通過了嚴(yán)格的質(zhì)量測試。目前,業(yè)內(nèi)客戶對GW115/2000表現(xiàn)出了極大興趣,已經(jīng)獲得了300臺左右的意向訂單,預(yù)計今年可以執(zhí)行100臺,金風(fēng)對GW115/2000機型的市場前景充滿了信心。
吳凱:金風(fēng)一直秉承“風(fēng)電是長跑”的理念,我們不僅關(guān)心風(fēng)電機組單機情況,同時也關(guān)注整個風(fēng)電場的情況,更關(guān)注整體風(fēng)能資源發(fā)展的情況,這樣從單機到整場,從整場到單機,實際就是從微觀看宏觀、從宏觀看微觀的過程,這兩個角度疊加驗證會讓我們對風(fēng)能資源看得更加透徹,減少死角,也就可以為客戶提供更多的解決方案和收益率,我們在做產(chǎn)品規(guī)劃時也一直堅持和貫徹這一理念。
談到具體的風(fēng)電機組的容量,存在著兩個容量概念:不管是1.5MW、2.0MW還是2.5MW,每個機組產(chǎn)品容量都有一個絕對容量,也有一個相對容量,譬如1.5MW機組在特定的地方可以變成1.6MW。對于風(fēng)電機組產(chǎn)品設(shè)計研發(fā),我們更加趨向無級別組,在核心平臺不變的情況下,差異化解決方案的能力非常強。目前,金風(fēng)是國內(nèi)唯一每500千瓦容量都有一款對應(yīng)機型的風(fēng)電機組制造企業(yè)。如果從金風(fēng)的立體產(chǎn)品譜來看,用X軸代表產(chǎn)品容量,Y軸代表環(huán)境適應(yīng)性,Z軸代表葉輪直徑,金風(fēng)的1.5、2.0、2.5、3.0等機型的組合也就非常有序。
金風(fēng)科技是一家做實業(yè)的企業(yè),每一個產(chǎn)品從發(fā)布到測試、小批量生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)化,都有清晰的路線圖,而非只是一個圖紙或者想法。金風(fēng)的新產(chǎn)品也是結(jié)合整個行業(yè)的技術(shù)發(fā)展、風(fēng)能資源特點與客戶需求等方面對公司的產(chǎn)品圖譜進行規(guī)劃和發(fā)展。譬如GW115/2000機組,我們是集研發(fā)、營銷、質(zhì)量、服務(wù)和供應(yīng)鏈為一體,所以,這款GW115/2000機組今年4月5日在張北完成了所有的接線,4月7日并網(wǎng),這在以往金風(fēng)所有樣機調(diào)試歷程甚至整個行業(yè)中也是不曾見過的。