中國海裝要成為海上風電機組技術的引領者

本刊 | 夏云峰

受訪嘉賓：王滿昌，中國船舶重工集團海裝風電股份公司總經理。

作為中船重工傾力打造的一張風電名片，中國海裝依托前者強大的研發(fā)實力，不斷加大創(chuàng)新力度，在大力開拓陸上低風速風電和海外風電市場，積極向整體解決方案提供商轉型的同時，也致力于成為國內海上風電機組技術的引領者。

《風能》：面對日益激烈的行業(yè)競爭，您認為中國海裝作為整機裝備制造企業(yè)的核心競爭力主要來自于哪些方面？

王滿昌：作為整機裝備制造企業(yè)，中國海裝擁有強大的系統(tǒng)集成能力，包括正向設計能力、與供應鏈協(xié)同設計能力、設計管理能力及設計驗證能力。此前，我們聯(lián)合集團內部的相關院所和關鍵零部件供應商，提出了風電機組系統(tǒng)匹配與參數優(yōu)化設計方法，并創(chuàng)建風電機組研究開發(fā)平臺，建立了風電機組設計的理論和技術體系。

其次，我們擁有完善的供應鏈配套能力，具備穩(wěn)定、及時、全生命周期的優(yōu)勢。通過審慎的選擇，我們目前已經擁有了一批優(yōu)質供應商。通過與這些優(yōu)質供應商進行密切合作，極大提升產品質量，也推動了技術發(fā)展。

此外，我們還具備經過認證的服務能力。中國海裝下屬的工程技術公司是國內首家獲得國家認可的風電整機售后服務最高級——“5星級”服務認證公司，也是國內第一家同時擁有陸上和海上整機售后服務認證的公司。

最后，作為軍民融合企業(yè)，我們充分利用軍工產品技術以及實驗驗證條件，使產品具備穩(wěn)定、可靠、安全的優(yōu)勢。

《風能》：目前，整機企業(yè)向整體解決方案提供商轉型是行業(yè)發(fā)展的趨勢之一，中國海裝在這方面做了哪些工作？

王滿昌：隨著我國風電開發(fā)重心的轉移，影響收益的因素日益復雜。為此，我們提出向“據整體解決方案需求，按照模塊化設計理念，以最佳內部收益率為目標”的整體解決方案提供商轉變。開發(fā)初期，即成立最優(yōu)整體解決方案團隊，通過實地查勘、科學規(guī)劃，為業(yè)主提供無盲點的測風、精細化微觀選址、最優(yōu)匹配設備選型、施工道路一體化設計等全方位優(yōu)化的最優(yōu)整體解決方案。

值得一提的是，為了促進風電行業(yè)的數字化發(fā)展，我們與國家氣候中心聯(lián)合打造了風能資源評估系統(tǒng)——LIGA平臺。該平臺具備風能資源評估、運維服務、全生命周期智能健康管理功能。

完整的LIGA平臺具備風能資源評估、風電場建設、風電場資產管理及風電場后評估全產業(yè)鏈的數字化能力。通過大數據信息采集與分析、機器學習、系列優(yōu)化算法以及神經模糊控制等技術，可實現風電場全場機組全天候、全自動無人值守運行。

目前，這套整體解決方案的效果得到了實踐的檢驗。比如，中國能建廣東韶關南雄5萬千瓦項目吊裝了25臺中國海裝H120—2.0MW機組。自2016年下半年并網以來，在平均風速5.4m/s—5.5m/s的情況下，1—7月累計發(fā)電6390萬千瓦時，等效滿發(fā)小時數為1278小時。預計2017年，在年平均風速5.6m/s的情況下，發(fā)電量將超過1億千瓦時，年等效滿發(fā)小時數在2400小時左右。

《風能》：當下，風電開發(fā)對設備可靠性提出了更高要求，而整機企業(yè)又面臨巨大降本壓力，您如何看待兩者之間的關系？中國海裝是如何保證產品質量的？

王滿昌：中國海裝始終堅信，可靠性是設計出來的，可靠性是驗證出來的。產品設計上，我們提出了以高安全、高性價比為目標的系統(tǒng)分解技術和基于葉片載荷外推的型譜規(guī)劃方法，提出了變槳參數慣量匹配方法，開發(fā)了兩點支撐的大軸承傳動鏈構形，同時提出了基于可靠性序貫分析的安全系數分配等系列先進方法，提高了整機可靠性。而幾千臺機組長期安全、穩(wěn)定的運行，也充分驗證了我們產品的可靠性。

我們認為，質量管理的目的是在滿足顧客質量要求的基礎上，不斷降低成本，兩者之間并不存在沖突。在通過大量管理和技術創(chuàng)新降低成本的同時，我們也始終將提升機組質量視作生命線，全方位做好質量管控，達到提高質量、降低成本、提升效率的目的。

設計過程中，將成本構成向顧客關注的重點傾斜；生產準備中，選擇合理的技術工藝；制造過程中，施行有效的質量控制方案；供應商方面，堅持開發(fā)行業(yè)內排名前三的供應商。此外，我們還制定并不斷優(yōu)化過程質量控制方案，將技術要求和質量管理落實到制造過程中。

《風能》：您如何判斷未來一段時間我國風電發(fā)展的走勢？中國海裝據此進行了哪些重點業(yè)務布局規(guī)劃？

王滿昌：目前來看，我國未來一段時間風電發(fā)展的主方向是：低風速、分散式、海上及海外。

受棄風限電影響，我國陸上風電開發(fā)重心加速向中東南部等用電負荷中心轉移，但低風速、高切變、復雜地形等制約了這一區(qū)域的風電發(fā)展。發(fā)展“大、高、智”的機組將是提升我國陸上風電開發(fā)效益的有效途徑。

分散式開發(fā)是未來風電發(fā)展的重要發(fā)展方向。大力發(fā)展分散式風電，解決了風電的就地消納問題，且單個項目體量較小，更易吸引和調動社會資本，擴大綠色電力消費。

海上風電方面，截至2016年底，我國海上風電裝機容量僅為163萬千瓦，而“十三五”規(guī)劃為：到2020年，全國海上風電開工建設規(guī)模達到1000萬千瓦，力爭累計并網容量達到500萬千瓦以上。這預示著海上風電發(fā)展空間很大。

此外，隨著國內市場競爭日趨激烈，加之自身技術實力的提升，參與國際競爭將成為國內整機企業(yè)必須邁出的關鍵一步。

對此，我們制定了“海陸并進”“兩海戰(zhàn)略”的發(fā)展策略。

陸上方面，中國海裝開發(fā)了2.0MW、3.0MW等平臺，涵蓋各類風區(qū)的適應性機組，單機上網功率得以柔性擴展，實現了2.0X MW、3.X MW系列化發(fā)展。針對低風速，我們重點開發(fā)了大葉輪、高塔筒技術，于2010年率先推出H102—2.0MW，隨后幾年陸續(xù)研制成功H111—2.0MW、H120—2.0MW、H12X—2.0MW，2017年又開發(fā)出H12X—2.2MW、H14X—3.XMW。目前，我們擁有多款高度從70m—140m的塔筒，并正在進行160m塔筒技術的引進。為提升機組和運維的智能化水平，我們開發(fā)了系列智能控制技術，并正在研發(fā)智能運維系統(tǒng)。未來，我們將持續(xù)豐富已有平臺的機型保有量，適時開發(fā)新機型。

分散式方面，我們已建成多個分散式項目，并有較好運行業(yè)績。據統(tǒng)計，2016年國內多個年平均風速低于6m/s的項目，實際年滿發(fā)小時數均超過2100小時。美國某項目的年平均風速為7.5m/s，實際年滿發(fā)小時數超過2700小時。未來，我們將從降低建設成本、降低噪音、提高發(fā)電量等方面，開發(fā)更適應國情的分散式風電機組。

在海上風電方面，我們提出了海上風電整體解決方案，涵蓋了從資源評估、項目開發(fā)、設備選型、機組布置，到設備一體化載荷仿真計算和建模、項目安裝建設、一體化運維。同時，我們還進行了系列海上風電探索，涵蓋大型海上風電機組研制、防腐研究、海上運維等，全面展示了中國海裝在海上風電的底蘊和實力。我們在2012年就研制出5MW機型，今年又推出了全球風輪直徑最大的H171—5MW海上風電機組，目前這20臺5MW機組運行穩(wěn)定，也驗證了這套海上風電整體解決方案的有效和可靠。此外，10MW級海上風電機組研制工作已經啟動。我們的目標很明確，就是要做國內海上風電機組制造技術的引領者。

在海外市場，“十二五”期間，中船重工在美國的子公司于2012年實現愛荷華州2臺2MW風電機組的樣機裝機和并網發(fā)電。2016年，首個海外（美國）批量裝機項目完成吊裝和并網發(fā)電。“十三五”期間，我們將堅持“投資和銷售并重、海上陸上項目并舉”的發(fā)展模式，大力打造國際市場。