大兆瓦时代，谁在深水区坚守？
文/宋琪
陆上平价时代，在市场需求和竞争压力双重因素影响下，机组大型化速度飙升。
两年前，10MW+的风电机组是属于海上风电市场的“专利”，两年后，陆上风机单机容量不仅刷新至前所未有的高度，更重要的是，在近两年一批批大兆瓦、长叶片机型愈加密集的轮番轰炸下，技术升级的较量似乎正逐渐演变成关于一场机型大小的比拼。
“今年的风能展依旧是各大整机商新机型的‘秀场’，而同往年一样，机型的‘新’意仍旧体现在‘更大’上。”在2023年国际风能展的现场，多位业内人士向「能见」如此表示。
诚然，在收益率对度电投资愈发敏感、竞争愈加激烈的平价时代，大兆瓦、长叶片的机型更迭是大势所趋，但在大型化的探索已突破技术边界，真正进入深水区的情况下，对于更大型的机组，行业应该保持更加审慎的态度。
作为深耕行业多年龙头企业，对此，远景能源有着更深刻的感受。“从表面看，风机变大似乎只是数字层面的量变，但这背后是基础学科研究、跨学科技术应用、核心部件和整机系统的一系列质变，风机越大越需要特别重视质量和性能。而回归技术基本逻辑和产品发展规律，稳健有序的机型演进是保证机组质量和性能的‘不二法门’。坚持风电长期主义，以长远的战略布局和持续的技术投入，实现产品的质量、性能和成本的良性平衡，才是风电机组大型化的正确途径。”在10月17日北风展上，远景能源陆上风电解决方案总经理陈业铠告诉「能见」。
远景能源陆上风电解决方案总经理陈业铠在创新剧场演讲
01
“深水区”的技术坚守
何为技术的逻辑？
从产品演进的角度而言，技术的进化需要时间的积累，是从量变到质变的厚积薄发的过程。只有经过长时间市场竞争反复检验的，足够成熟的技术，才有能力将质量与性能刻进产品的基因。
2023年，远景能源推出了其首款陆上10MW机组——EN-220/10MW。该机型出自远景陆上智能风机平台Model T平台。模块化的产品开发模式是保证产品可靠性基因继承的有效方式。
Model T平台本身就是对远景双馈型高速传动技术路线继承的结果。目前，经过多种方案的博弈及长时间的检验，双馈型高速传动技术路线以其系统性综合竞争优势，不断被行业所认知和选择。而远景用15年对18000台机组双馈传动链和高速齿轮传动技术的深耕和成功应用，不断证明其对于该技术路线的“掌控力”和“高认知”。
从系统的角度而言，风机产品具有跨学科，强耦合的特点，只有贯通穿透产业链的大部件技术，才算真正打通失效模式管控的最后一公里。
在前所未有的风机大型化迭代下，整机商若仅从系统集成层面考虑，无法合理有效驱动产业链，无法全面认知机组设计的性能、成本及质量边界，将很难实现长期可持续的高质量发展。
在远景能源看来，对产业链的穿透意味着要对核心大部件的规划、开发周期、系统协同、产品性能、质量和价格控制以及应用评估保持技术上的深度洞察和商业上的影响与把控。
“这主要考验整机商的自研设计开发能力和生产制造能力。”陈业铠表示，“这也正是远景的优势所在，早在2009年，远景就开始了大部件的自研，在叶片、发动机、齿轮箱等关键大部件上积累了丰富的研发制造投运经验。截至2023年第二季度，远景自研的叶片、发电机和变频器交付均突破10000套。自研齿轮箱、主轴承交付突破4000套。”
从实证的角度而言，技术逻辑的最终落地在于验证。在风机越做越大的今天，测试验证是识别设计和应用的物理边界、闭环理论和实践差距的过程，在快速开发周期和极致成本诉求下，测试验证对于保持机组性能和质量方面起着举足轻重的作用。
远景最早建立起风机全流程、多层级测试验证体系和测试验证中心，全面支撑材料、部件、子系统以及整机的测试验证。
值得一提是，对于突破10MW的陆上风机验证，远景有着更谨慎的实证态度。2023年7月，EN-220/10MW智能风机样机成功并网，成为全球10MW容量等级风机中，最早投入样机运行的机组。
目前，EN-220/10MW已并网运行3个月。远景能源向「能见」透露，“预计今年12月份，EN-220/10MW将拿到型式认证证书。”
02
技术背后的现实优化
“远景陆上Model T平台是针对全风速段沙戈荒场景设计的大型风机，考虑到项目及环境的特殊性，为保证机组可靠性， Model T平台机组进行了细致的定制化设计。”陈业铠介绍称。
为应对沙戈荒环境高温、风沙的特殊环境，Model T平台通过对冷却系统的专项优化，提升了机组的耐高温能力；同时远景不仅通过整机外形的气动设计及高耐磨砂表面提升抗风沙能力，通过全封闭微压设计阻挡风沙侵入，利用高性能第四代翼型降低叶片对于脏污风沙的敏感度，更重要的是，机组还配置了多级自清洁过滤系统，且搭载智能运维软件实现风沙在线实时监测，提高运维计划性。
另外，在源网荷储和构网型的接入场景下，电网对新能源接入的友好性与支撑能力要求更严苛。为解决系统协调控制，设备构网能力，黑启动这三大新能源支撑难题，远景能源建构了两层产品架构：底层是设备层，包括构网型风电机组和构网型储能产品，上层是源网荷储系统整体协同控制。
构网型风机产品可以实现对电网的频率、惯量、电压、短路电流支挥，弱电网适应能力更强，更可以实现强弱电网下的多机并联稳定运行；在源网荷储系统控制上，远景也搭建了风光储荷场级系统协调控制，从更好尺度去维护系统功率平衡以及频率电压稳定。
“机组性能和质量是根本，机组的可交付性则是落实根本的必要途径。尤其是对于基地项目而言，再好的产品也得建立在可交付的基础上。而在三北地区的交付优势，是EN-220/10MW的另一种‘定制化设计’。”陈业铠表示。
「能见」梳理发现，仅在内蒙古，远景已布局3个主机厂及2个产业集群。工厂的当地化布局不仅是项目交付的可靠保证，同时，运输及备件的便捷优势也是项目降本的重要保障。
对比历史机型，远景Model T全风速段机型产品可以实现2%左右的IRR提升和10%左右的Capex下降。Model T机型平台是远景基于50GW装机业绩积累的全系统全方位升级和创新，在保证更优经济性的同时，实现了更高的安全性和可靠性。