中國(guó)風(fēng)電已經(jīng)連續(xù)14年實(shí)現(xiàn)了年新增裝機(jī)量的全球第一。最新數(shù)據(jù)顯示，截至2023年9月底，全國(guó)風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)突破4億千瓦，同比增長(zhǎng)15%，其中陸上風(fēng)電3.68億千瓦，海上風(fēng)電3189萬(wàn)千瓦。

回看過(guò)去，早期的中國(guó)風(fēng)電是在跟著別人的腳步去前進(jìn)，借鑒了不少國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)。在經(jīng)歷了快速發(fā)展的10余年，中國(guó)風(fēng)電實(shí)現(xiàn)了從有補(bǔ)貼到無(wú)補(bǔ)貼、從陸上到海上、從小風(fēng)機(jī)到大風(fēng)機(jī)的突破。當(dāng)前，隨著機(jī)組研發(fā)迭代的速度越來(lái)越快，中國(guó)風(fēng)電已經(jīng)步入“無(wú)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(wú)太多經(jīng)驗(yàn)可借鑒。

在剛剛落幕的北京國(guó)際風(fēng)能展大會(huì)暨展覽會(huì) （CWP2023）上，千余家風(fēng)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(huì)人員的眼球，也讓行業(yè)看到了風(fēng)機(jī)及零部件的更迭，中國(guó)風(fēng)電速度再次令人震撼。

先是風(fēng)電機(jī)組，三一重能發(fā)布全球陸上最大的15MW風(fēng)電機(jī)組以及13/16MW海上風(fēng)電機(jī)組；明陽(yáng)智能發(fā)布了全球最大MySE22MW海上機(jī)組，同時(shí)下線了全球最大MySE11-233陸上機(jī)組，風(fēng)機(jī)大型化趨勢(shì)愈加明顯。

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

遠(yuǎn)景集團(tuán)高級(jí)副總裁田慶軍表示，“考驗(yàn)企業(yè)自身能力的時(shí)刻到了，隨著‘價(jià)格戰(zhàn)’進(jìn)入尾聲，風(fēng)電行業(yè)也面臨洗牌，面向未來(lái)，技術(shù)創(chuàng)新才是風(fēng)電行業(yè)的永恒議題。”

大兆瓦時(shí)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(fēng)電可靠性方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，而可靠性驗(yàn)證的過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)跑，比的是耐力。

隨著市場(chǎng)發(fā)展，風(fēng)電行業(yè)面臨的風(fēng)險(xiǎn)源逐漸增多。一方面，大型化已是當(dāng)前不可否認(rèn)的發(fā)展趨勢(shì)，但機(jī)組大型化并不是簡(jiǎn)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(yuǎn)海近海、高海拔等不同的場(chǎng)景，對(duì)風(fēng)電機(jī)組的環(huán)境適應(yīng)性要求不一樣。

風(fēng)險(xiǎn)源的增多就要求機(jī)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(wèn)題之一。

浙江運(yùn)達(dá)風(fēng)電股份有限公司首席技術(shù)官兼創(chuàng)新研究院院長(zhǎng)潘東浩表示：“風(fēng)電行業(yè)進(jìn)入‘無(wú)人區(qū)’，就算現(xiàn)在的大容量機(jī)組理論算過(guò)了、實(shí)驗(yàn)算過(guò)了，還需要進(jìn)行驗(yàn)證。因?yàn)樵谌魏我粋€(gè)設(shè)備機(jī)械尺寸達(dá)到一定程度時(shí)候，其理論邊界有可能會(huì)被突破，更要謹(jǐn)慎地看待可靠性這個(gè)問(wèn)題。”

從CWP2023了解的信息，對(duì)于風(fēng)機(jī)可靠性的指標(biāo)，行業(yè)沒有建立統(tǒng)一的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，而之前的可靠性問(wèn)題跟現(xiàn)在所擔(dān)心的可靠性問(wèn)題并不是一個(gè)層面。即使目前沒有確切評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，但隨著大型化機(jī)組的快速發(fā)展，行業(yè)基本形成了一個(gè)隱形的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)可靠性認(rèn)可的維度已從單一的質(zhì)量層面升級(jí)為全生命周期的管控。

“風(fēng)電機(jī)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(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。”金風(fēng)科技股份有限公司研發(fā)中心控制專家周杰介紹，通過(guò)提升機(jī)組復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性、識(shí)別及主動(dòng)干預(yù)機(jī)組運(yùn)行隱患、更早發(fā)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)及壽命異常問(wèn)題和云端隱患排查及安全方案持續(xù)升級(jí)四大手段，為風(fēng)電機(jī)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(fēng)電機(jī)組的可靠性將得到進(jìn)一步提升。

零部件是支持供應(yīng)鏈可靠性的關(guān)鍵

國(guó)家能源局新能源和可再生能源司副司長(zhǎng)王大鵬在CWP2023開幕致辭提到；“當(dāng)前，我國(guó)風(fēng)電不僅具備大兆瓦級(jí)風(fēng)電整機(jī)自主研發(fā)能力，而且形成了完整的風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)制造鏈，制造企業(yè)的整體實(shí)力與競(jìng)爭(zhēng)力大幅提升，在大容量機(jī)組研發(fā)、長(zhǎng)葉片、高塔架應(yīng)用等方面處于國(guó)際領(lǐng)先水平，新技術(shù)應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，以激光雷達(dá)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(fēng)電整體管理變得更加高效。”

當(dāng)零部件技術(shù)處于領(lǐng)先地位時(shí)，未來(lái)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(yuǎn)景能源副總裁（中國(guó)區(qū)）兼解決方案總經(jīng)理許鋒飛指出：“大型化帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在更低的單位造價(jià)、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(fēng)機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，其停機(jī)損失的電量遠(yuǎn)比小兆瓦機(jī)組停機(jī)損失的電量多。確保機(jī)組運(yùn)行的可靠性，就對(duì)全生命周期產(chǎn)業(yè)鏈上核心部件的供給提出更高要求。”

當(dāng)整機(jī)商研發(fā)的風(fēng)機(jī)越來(lái)越大，配套零部件還跟不跟得上？

據(jù)悉，由于機(jī)型的迭代太快，新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新方法在設(shè)計(jì)出來(lái)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(wú)法滿足新產(chǎn)品的制造強(qiáng)度，設(shè)計(jì)效果大打折扣。同時(shí)，新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新方法，沒有經(jīng)歷充分的驗(yàn)證和技術(shù)沉淀，就大批量推廣應(yīng)用，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈沖擊較大。

北京鑒衡認(rèn)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(yán)格按照部件測(cè)試、整機(jī)的型式測(cè)試、樣機(jī)風(fēng)場(chǎng)的實(shí)際測(cè)試等全方位測(cè)試驗(yàn)證的流程來(lái)進(jìn)行。提前發(fā)現(xiàn)新產(chǎn)品中的質(zhì)量問(wèn)題、安全隱患，避免有問(wèn)題的產(chǎn)品大批量的運(yùn)用。讓驗(yàn)證成本發(fā)生在產(chǎn)品的生命前期，通過(guò)小批量到大批量驗(yàn)證的流程，避免在實(shí)際項(xiàng)目中大量的去交學(xué)費(fèi)，去進(jìn)行改造修復(fù)。”

技術(shù)創(chuàng)新成就中國(guó)風(fēng)電，可靠性讓中國(guó)風(fēng)電走得更遠(yuǎn)、走得更穩(wěn)。