2018年10月17日-19日，2018北京國際風(fēng)能大會暨展覽會（CWP 2018）在北京新國展隆重召開。本次大會由中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會、中國循環(huán)經(jīng)濟協(xié)會可再生能源專業(yè)委員會、全球風(fēng)能理事會、中國農(nóng)業(yè)機械工業(yè)協(xié)會風(fēng)力機械分會、國家可再生能源中心和中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院（賽迪集團）六大權(quán)威機構(gòu)聯(lián)合主辦。

　　

　　上海電氣風(fēng)電集團有限公司副總工程師馬文勇在“風(fēng)電機組大型化技術(shù)論壇”中發(fā)表主旨演講。

　　

　　他在演講中表示，隨著去年開始三北市場復(fù)蘇，我們應(yīng)該清醒認識到今天的三北市場和十年前迥然不同，三北今年是競價，我們也可以預(yù)見將會最先進行平價，我們面對的是無補貼的，另外從營銷模式來講，也不再是以前的各司其職，應(yīng)該會出現(xiàn)發(fā)電方、售電方和服務(wù)方打滾參與角逐的局面。

　　

　　

　　

　　我們今天要講風(fēng)機的設(shè)計不是孤立的，必須考慮全生命周期，把其他這些各個組成要素進行一個深度的耦合，這樣我們才能拿出一款合適的風(fēng)機來投放這個市場。接下來我們在對三北市場和中國陸上風(fēng)電市場做一個認識。在前兩年是中東南部市場一枝獨秀的狀態(tài)，隨著去年開始三北市場復(fù)蘇，我們已經(jīng)開啟了南北兩條戰(zhàn)線同時作戰(zhàn)的局面，很多人對三北認為是比較理解的，說我們十年前就是三北，但是我們應(yīng)該清醒認識到今天的三北和十年前迥然不同，現(xiàn)在的三北和以前的要求也是不同的，這里面有一些具體的差異，我就不細說，但是有一點大家都可以意識到，就是說現(xiàn)在的三北今年是競價，我們也可以預(yù)見將會最先進性評價，我們面對的是無補貼的，再一個營銷模式來講，也不再是以前的各司其職，應(yīng)該會出現(xiàn)發(fā)電方、售電方和我們服務(wù)方打滾參與角逐的局面。

　　

　　再簡單介紹一下我們上海電氣，很多朋友對我們的了解都是來自于海上，我們有4兆瓦、6兆瓦明星級的海上產(chǎn)品，但是我們今天想說的說，上海電氣的優(yōu)秀不只是來自于海上，我們在陸上也值得各位朋友的信賴。在陸上我們裝機方面有6千多臺風(fēng)電組織裝機，在產(chǎn)品系列上我們有2.X、2.5和3.X多款機組，我們能夠提供從前期選址到后期的這種運維，全生命周期的解決方案。

　　

　　我們說產(chǎn)品是來自于市場，要想做一款好的產(chǎn)品要理解市場，我們現(xiàn)在就用比較少的時間分析一下市場情況。這是三北資源情況，我們說現(xiàn)在中國的中高風(fēng)速區(qū)域主要集中在三北區(qū)域，在南部沿海地區(qū)有少量的，不是開發(fā)主要的目標點。三北市場的特點，前面講過有市場的特點，消納的特點，還有一些環(huán)境、造價，這里重點說的還是電價的情況。我在右邊的圖里面留出了幾個大家看標紅的數(shù)據(jù)，這就是各省地區(qū)脫硫脫硝煤電的電價，如果我們下一步平價上網(wǎng)這就是我們的目標電價，大家可以比對一下與我們現(xiàn)在實際上各地風(fēng)電電價還是有比較大的差距，這也是說我們做基礎(chǔ)開發(fā)和做整個發(fā)電廠開發(fā)所要努力克服的一個點。

　　

　　具體的一些市場情況，這一輪我們?nèi)钡膹?fù)蘇還是以內(nèi)蒙為代表的，對于內(nèi)蒙來講很多項目是沿著特高壓通道來開展的，我說有一點今天的三北不是十年前，另外一個因素就是資源有差異，之前我們?nèi)笔嵌惖揭活悾玫娘L(fēng)速是特別多的，但是這一輪三北再啟動的時候，更多的風(fēng)速還是在7米上下當(dāng)?shù)乜諝饷芏冗@樣一個風(fēng)資源，相對是一個中高風(fēng)速，大家應(yīng)該充分考慮到這一類資源的特色。

　　

　　前面簡單分析了一下市場，接下來我們就開始聚焦這個市場來談?wù)勎覀兊臋C組開發(fā)。第一個點就是做機組開發(fā)時，我們的設(shè)計理念和優(yōu)化目標是什么，一個成功的產(chǎn)品首先要解決給我們的項目能夠帶來一個好的收益，在我們現(xiàn)在競價上網(wǎng)這個環(huán)境下，LCOE度電成本可以描述收益情況，在分子的部分就是各項的投入，包括建設(shè)成本還有我們生命周期運行維護成本，分母是全生命周期的發(fā)電量，大家從公式可以看出來，我們想獲得好的收益，讓建造成本更低，發(fā)電量更高，我們需要考慮的成本的降低不僅僅是機組自身售價的降低，我從機組帶來的塔架和基礎(chǔ)用量也要少，然后在20年的生命周期內(nèi)，我們所投入維護費用也要低，只有這樣才能做到成本上的降低。另外一個就是發(fā)電量要多，因為LCOE指標里面發(fā)電量的權(quán)重大于成本，所以說我們應(yīng)該在這樣的項目里面要更關(guān)注我的發(fā)電量。

　　

　　綜合這個角度來講，做陸上大型風(fēng)電機組的設(shè)計的基礎(chǔ)上，以風(fēng)資源為前提，以風(fēng)場為載體，考慮當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)要求，然后把我們的環(huán)保理念放在里面，這樣機組開發(fā)最終的目標還是要實現(xiàn)LCOE的最優(yōu)。

　　

　　

　　接下來我要談的第二個話題就是功率和葉輪的平衡，三北良好風(fēng)速支持更大的單機功率，所以說我們可以獲得比中東南部更高的等級和容量，同時在這種競價上網(wǎng)的前提下，發(fā)電量在LCOE的占比權(quán)重那么高，所以說我們對于能夠提供的發(fā)電效率有更高的要求，這就折射出我們要有更大的葉輪直徑，有更高的掃風(fēng)的效率，要單機大容量這樣的機型，圖片右邊是一張來自（英文）的統(tǒng)計圖，綠色是大型機組，4.X級別，大型機組占比比較高，亞太市場里面大家能明顯看到綠色占比比較低，就是因為亞太以中國為主的市場目前風(fēng)速資源相對較低的，所以說我們在這樣一個市場里面來走大型化的機組，一定要有額外的需求，就是要配上一個大葉輪。

　　

　　當(dāng)然了我們這個不是說這個命題一直這樣，我們要把三北機型開發(fā)分兩個階段，短期來講要做好控制，葉輪直徑大到什么程度，二者要取得平衡，三北市場進一步開拓，特高壓可以往北走，風(fēng)速資源上去了，會支持更大的功率等級。所以說我在下面有兩條結(jié)論，第一就是短期內(nèi)我們認為單機功率大于3兆瓦基本上就是合適的，掃風(fēng)找到5或者6，在6以上這樣一個情況，在中長期的話，隨著通道的建設(shè)，然后風(fēng)資源進一步向好，可以支持到5兆瓦以上的級別的，按照5兆瓦單位兆瓦的掃風(fēng)也不能低于4個平方米。

　　

　　我們上海電氣目前在三北有兩款機型投放市場，第一款就是3.X146標準等級是二類，能到8.5米，最大的5.6。第二款今天剛剛下午發(fā)布的，能夠到6.3，基本上對于三北地區(qū)8米以上到9米，7米5的風(fēng)速能夠?qū)崿F(xiàn)很好的覆蓋。

　　

　　

　　第三個話題就是技術(shù)路線的選擇，其實對于路線的選擇，我們的觀點是技術(shù)路線沒有最好的只有最合適的，我不能對另外的技術(shù)路線去探究，這個我認為是太教條了，把自己限制死了。在上海電氣來講，我們是陸上產(chǎn)品2.5或者是3.0，我們走得是齒輪箱技術(shù)路線，然后后面的考慮到海上的特色是直走驅(qū)的路線，所以說從這個角度來講，對于三北地區(qū)技術(shù)路線選擇大家完全可以拋開這個理念，充分考慮這條技術(shù)路線可以帶來什么樣的性能，成本怎么樣，三北的評價，再一個供應(yīng)鏈是否是安全是否完善，此外還有陸上機組怎么運輸。

　　

　　

　　再下一個話題就是說要基于平臺化開發(fā)，目前機型迭代速度非常高，這種情況下我們怎么能夠做到二者之間的平衡，我們只有通過平臺化的開發(fā)，一可以加快速度，二可以把核心部件最大程度進行復(fù)用提高安全性，也可以擴大各個部件市場份額來降本，讓業(yè)主備件的擔(dān)憂也沒有了，因為我的平臺一直在用，這個備件不在這個產(chǎn)品上出現(xiàn)在下個產(chǎn)品也有，這是一個產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵。

　　

　　另外一個話題，我們在基礎(chǔ)設(shè)計的時候，這里有一個上下游的穿透，這種穿透我們可以把整機和零部件和對方做一個分享，可以實現(xiàn)彼此在設(shè)計參數(shù)的優(yōu)化，獲得整機最優(yōu)，除此之外我們現(xiàn)在的做法，在這個層次上進行一個穿透，能夠?qū)τ谀承┐笮突仨椖扛鶕?jù)基地體量進行量身定做，把各個產(chǎn)業(yè)之間深度融合出來，才能夠把機組開發(fā)當(dāng)成全產(chǎn)業(yè)鏈的事。

　　

　　

　　下一個話題就是數(shù)字化和智能化，一要智能發(fā)電，帶來更多的電能，第二支持智能的運維，為我后面20年生命周期提供便利，第三隨著環(huán)保各個方面的嚴苛，我要求能夠?qū)τ诓煌膱鼍坝嗅槍π缘倪m應(yīng)能力。另外一方面就要實現(xiàn)數(shù)字化，同樣我們也要打通從數(shù)字設(shè)計到運維，可以說不只是大型機組，是我們風(fēng)電下一步要想發(fā)展要想健康必備方向。

　　

　　

　　最后談一下開發(fā)模式，開發(fā)速度很快，各家有各家的流程和章法，但是產(chǎn)品開發(fā)，尤其是風(fēng)機和手機一樣，高度市場化的開發(fā)你需要科學(xué)的工具對你進行指導(dǎo)。我們這里面介紹的這種IPD，大家都知道是IBM當(dāng)時起死回生的良方，這些理念不多講，我只是說這種開發(fā)方式是有利于我們保證產(chǎn)品開發(fā)速度和開發(fā)質(zhì)量的，我們上海電氣在新產(chǎn)品開發(fā)過程中已經(jīng)全面引入了IPD的流程，可以保證準確性和質(zhì)量。

　　

　　前面都是關(guān)于風(fēng)電機組設(shè)計大的觀點，下面我再具體落到技術(shù)點上和大家分享探討一下。第一個點就是獨立變槳技術(shù)，對于這一輪大型化機組要有大的容量和大的風(fēng)輪，150、160，獨立變槳就成了剛需，有很多的技術(shù)路線，這里不做詳細解讀。但是我想說，不管你選擇什么，你的獨立變槳技術(shù)一定要具備低成本能夠高可靠性，而且我們獨立變槳你所要追求的目標，你所有部件綜合的最優(yōu)。右邊就是上海電氣我們做的獨立變槳方面的工作，我們已經(jīng)在樣機進行試驗了。

　　

　　另外一個技術(shù)點就是大型的葉片技術(shù)，因為葉片是機組最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，我想和大家探討的幾點。第一點就是說，我們要做到這種整機和葉片一體化設(shè)計，我可以把整機優(yōu)化和葉片優(yōu)化放在一個平臺下考量，通過我們的控制，通過我們的載荷綜合獲得一個全都優(yōu)的結(jié)果，實現(xiàn)量身定制。上海電氣陸上產(chǎn)品葉片全是自主開發(fā)，采用一體化設(shè)計進行的。還有一個點關(guān)于碳纖維的使用，目前碳纖維的使用主要受成本因素的影響，但是碳纖維和整個價格差異，不能從每公斤的角度去考慮，應(yīng)該從彈性模量去考慮，因為可以提供的彈性模量是不同的，從這個角度來看這個成本沒有那么高，我們會在下一步產(chǎn)品中逐步引入碳纖維。

　　

　　還有一個話題就是關(guān)于分段式葉片，分段式葉片去不去做，關(guān)鍵點在于分段的時候帶來的葉片的增重，葉片成本增加，它們兩個成本哪一天達到平衡了，如果不能滿足了，就是分段式葉片推向市場的真正階段。

　　

　　再一個控制技術(shù)，大家現(xiàn)在都在談差異化、談激光雷達，我們這里想說一點，下一步陸上大型風(fēng)機，傳統(tǒng)的閉環(huán)控制可能要被多輸出的控制來進行替代，這種基于模型的MPC的控制會為我們提供更好的控制手段，能夠從這個層次上首先以一個跨越式的降載，這是我們必須引入的方向。

　　

　　最后一個點，基于概率設(shè)計的探索，之前在設(shè)計過程中一直追尋傳統(tǒng)設(shè)計準則，我的載荷算好以后，我有載荷安全系數(shù)，上面的圖要往左放大一部分，我的零部件，自己理論的強度和我準備輸出的強度也是要做一個，這樣的話整個看起來余量很大，基于概率的角度就可以縮小差異，能夠獲得更好的分享。

　　

　　最后是總結(jié)，剛剛我在里面都提到了，我不再詳細講了，這是我們新發(fā)布的一款3.X-15X的風(fēng)電機組，如果大家有興趣可以到我們的展臺進行溝通。