進入“無人區(qū)”，風(fēng)電未來之路怎么走？

　　63層樓高的全球最大風(fēng)電機組、總?cè)萘窟_16.6兆瓦的雙主機漂浮式風(fēng)電平臺、相當(dāng)于兩架空客A380客機長度的風(fēng)機葉片……在不久前舉行的2024北京國際風(fēng)能大會暨展覽會上，一系列風(fēng)電行業(yè)的創(chuàng)新成果讓人目不暇接。火熱的展覽會現(xiàn)場，傳遞出我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展強勁的信號，也展現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向。

　　裝機容量約占全球一半

　　隨著全球能源轉(zhuǎn)型進程加速，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正駛?cè)氚l(fā)展“快車道”。

　　全球風(fēng)能理事會最新報告顯示，2023年全球風(fēng)電新增裝機容量達到117吉瓦，同比增長50%，創(chuàng)歷史新高。其中，中國以75吉瓦的新增裝機容量，占據(jù)全球新增裝機總量近65%。此外，國家能源局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，今年1至9月，我國風(fēng)電裝機容量約4.8億千瓦，同比增長19.8%。

　　中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會秘書長秦海巖介紹，全球風(fēng)電累計裝機容量超10億千瓦，其中我國累計裝機容量超5億千瓦，約占全球裝機容量的一半。我國風(fēng)電在推進全球能源轉(zhuǎn)型、應(yīng)對氣候變化方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

　　當(dāng)前，我國已建構(gòu)起完備的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)體系，風(fēng)電裝備制造能力穩(wěn)居世界前列，一批原創(chuàng)性、突破性技術(shù)成果集中涌現(xiàn)。中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會副會長史立山說，這不僅是量的積累，更是整個產(chǎn)業(yè)的飛躍。如今，我國已經(jīng)通過風(fēng)電規(guī)?；_發(fā)帶動了整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。今后，要著力解決風(fēng)電光伏的波動性問題，形成獨立提供新能源電力的能力，這需要進一步加強風(fēng)電與儲能、微電網(wǎng)的配合。

　　“今年以來，我國風(fēng)電裝機規(guī)模持續(xù)增長，發(fā)電量持續(xù)提升，海上風(fēng)電平穩(wěn)推進。”國家能源局新能源和可再生能源司綜合處副處長崔廣勝表示，下一步相關(guān)部門將及時研究解決項目建設(shè)中面臨的問題，確保大型風(fēng)電光伏基地按期投產(chǎn);加緊落實“十四五”規(guī)劃明確的海上風(fēng)電基地建設(shè)重點任務(wù)，穩(wěn)步推進深遠海海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)。

　　海上機組突破常規(guī)環(huán)境

　　創(chuàng)新與突破，是此次展覽會海上風(fēng)電領(lǐng)域的關(guān)鍵詞。

　　展覽會現(xiàn)場，中國東方電氣集團有限公司自主研制的26兆瓦級海上風(fēng)電機組成為一大焦點。該產(chǎn)品是目前全球單機容量最大、葉輪直徑最長的海上全國產(chǎn)化風(fēng)電機組。值得一提的是，機組的發(fā)電機、葉片、軸承、電控系統(tǒng)等關(guān)鍵部套技術(shù)均達到世界領(lǐng)先水平，是我國風(fēng)電裝備全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)快速進步的最新成果。

　　風(fēng)機大型化離不開更大的驗證平臺。在會場附近的工業(yè)園區(qū)里，由三一重能股份有限公司自主研發(fā)設(shè)計的、全球最大的35兆瓦級六自由度風(fēng)電整機試驗臺近日投運。作為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)中當(dāng)之無愧的“重器”，該試驗臺實現(xiàn)100%國產(chǎn)供應(yīng)鏈建設(shè)，是目前全球可承載功率最大、還原度最高、驗證最全面的風(fēng)電整機傳動試驗臺。三一重能測試工程師馮時介紹，它能夠滿足35兆瓦級整機全生命周期的驗證需求，為風(fēng)電大型化的未來發(fā)展創(chuàng)造更多可能。

　　除了邁向大型化，風(fēng)電機組還在向深遠海不斷挺進。明陽新能源投資控股集團有限公司展臺前，全球單體容量最大的漂浮式風(fēng)電平臺“明陽天成號”模型引人關(guān)注。它搭載兩個8.3兆瓦海上風(fēng)機，呈“V”字形排列，是全球首臺在一個浮式基礎(chǔ)上安裝兩座塔筒的海上風(fēng)電平臺。整座風(fēng)電平臺排水總量約1.5萬噸，整體拖航設(shè)計吃水5.5米，可應(yīng)用于水深35米以上的全球廣泛海域。

　　風(fēng)電技術(shù)的進步，為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展打開了更廣闊空間。金風(fēng)科技股份有限公司總裁曹志剛說，隨著適應(yīng)性技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，風(fēng)電機組已能突破常規(guī)應(yīng)用環(huán)境，包括超常規(guī)溫度、超高風(fēng)速環(huán)境等。在抗臺風(fēng)技術(shù)的支持下，很多風(fēng)電機組已經(jīng)可以“與臺風(fēng)共舞”，將風(fēng)資源的可利用范圍顯著擴大，也為深遠海風(fēng)電發(fā)展提供了堅實經(jīng)驗支撐。

　　陸上機組提升質(zhì)量安全

　　反思與變革，是此次展覽會陸上風(fēng)電領(lǐng)域的高頻詞。

　　大會期間，12家整機企業(yè)共同簽署了《中國風(fēng)電行業(yè)維護市場公平競爭環(huán)境自律公約》，表示將共同規(guī)范市場競爭中的各類行為，重點解決低價惡性競爭等問題。這表明，風(fēng)電行業(yè)將更加注重尋求發(fā)展速度與質(zhì)量的平衡。

　　在提高風(fēng)電機組質(zhì)量方面，“確保全生命周期安全可靠”是整機廠發(fā)力的重要方向。近年來，我國陸上風(fēng)電機組大型化的速度加快，但與此同時，風(fēng)電機組意外停機、發(fā)生故障等事故的頻率也有所提升。這不僅會直接造成財產(chǎn)損失，還會對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的聲譽造成難以挽回的消極影響。

　　“曾經(jīng)站在巨人肩膀上快速成長的中國風(fēng)電現(xiàn)已蹚入‘無人區(qū)’，接下來的每一步都是全新探索，這意味著風(fēng)機將從‘制造’進入‘創(chuàng)造’階段。”遠景能源有限公司高級副總裁婁益民表示，整機商、核心供應(yīng)鏈、認證機構(gòu)、標準制定機構(gòu)要共同努力，充分認識大兆瓦風(fēng)電機組在開發(fā)、測試、驗證等方面的價值，持續(xù)進行投入，進一步提升我國風(fēng)機質(zhì)量。

　　近年來，整機商們紛紛加力提升產(chǎn)品測試驗證能力。比如，金風(fēng)科技升級了其原有的16兆瓦六自由度測試臺，達到20兆瓦以上水平;遠景能源全面升級江陰智慧風(fēng)電測試驗證中心，建設(shè)包括26兆瓦彎扭耦合傳動鏈系統(tǒng)測試臺、五自由度整機加載測試臺、高低溫實驗室等。

　　此外，一些風(fēng)機整機廠商正轉(zhuǎn)變風(fēng)機“以大為美”的理念，致力于優(yōu)化風(fēng)機性能，降低全生命周期的供電成本。例如，金風(fēng)科技與遠景能源推出的新一代陸上旗艦機型，與去年相比，葉輪直徑不升反降，但發(fā)電性能卻有所提升。正如金風(fēng)科技產(chǎn)品與解決方案中心總經(jīng)理趙樹椿所說，單純加長葉片帶來的發(fā)電性能提升并不顯著，成本卻呈指數(shù)級增長。提升綜合效率的最優(yōu)解應(yīng)該是設(shè)計制造高性能、長度合理的葉片，充分測試驗證機組的長周期性能，以實現(xiàn)陸上風(fēng)機的革命性突破和多場景覆蓋。

　　來源：科技日報記者 何 亮