特约供稿 · 2019-05-29 17:55

《中国海洋报》 | 金风科技海上风电发展纪实

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在改革开放40周年纪录片《我们一起走过》里有这样一段镜头,波澜壮阔的大海上,海上风机稳稳矗立在大海之上,白色的叶片随风旋转。片中这些海上风机的制造商,正是新疆金风科技股份有限公司(下称“金风科技”)。

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经历十余年的时间,金风科技从对海上风电懵懵懂懂到投运2018年亚太地区最大海上风电机组,并于同年发布8兆瓦海上大容量机组,靠的是“敢为天下先”的勇气,一枝独秀的技术,勇于担当的企业责任心。

“旱鸭子”风机勇下海

早在2007年,国际上的海上风电市场在经过十余年的发展后风起云涌,新产品层出不穷,工艺体系日趋完善,可用“进入快车道”来形容。

而同期,国内尚未出现一台真正意义上的国产海上风电机组产品。

彼时,正在如火如荼从事陆上风电开发建设的金风科技突然接到了一家公司建设海上风电项目的邀请,为其海上石油平台提供绿色电力支持。石油平台建在海上,如果要为其供电,就要把风力发电机组这只“旱鸭子”赶入海中,这不是仅靠丰富的陆上风电设备研发、制造、运维经验就能完成的。海洋环境变幻莫测,对设备的可靠性要求非常高,面对这样严峻的挑战,金风科技敢啃这块硬骨头吗?

海上风电是取之不尽的绿色低碳可再生能源,具有禀赋好、储量大、风速高、主导风向稳定、风功率密度高等优势,非常适合大容量机组运行。而且海上风电不占用土地,靠近沿海经济发达地区负荷中心,传输经济性好,市场接受度高。在对海上风电行业进行了解后,金风科技决定,利用这个项目进行海上风电的尝试。

2007年,金风科技1.5兆瓦试验样机在渤海湾矗立起来,被业内认为是我国海上风电的开端,也是中国第一台在海洋环境中运行的直驱永磁风电机组。

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然而,问题远比想象的复杂,海洋环境对风电机组带来的考验与陆上相比完全不是一个量级,潮气、盐雾、恶劣的气候条件……每一项都给风机的正常运行带来严峻挑战。

抱着发展海上风电事业的决心,研发人员通过一个个实验摸索,总结经验,克服难关,不断进行技术改进。

“当时不知道什么材料能够适合海上风机使用,我们就把所有可行的材料贴在塔筒内壁做测试,观测它们在海洋环境下的状态。”现任金风科技研发中心副总经理兼江苏金风科技有限公司总经理的陈小海作为首任项目经理,参与了项目的整个过程。

“风电机组第一次面对海洋环境虽然出现了诸多问题和挑战,但给中国风电人带来的经验是十分宝贵的。金风科技研发工程师逐一研究分析技术难点,并将研究成果全部用到了海上风电的技术方案改进中,这也为后来金风科技新一代海上风电产品平台进行了重要的技术实践积累。”陈小海说。

独门技术领跑行业市场

十余年间,金风科技对于海上风电的应用求索从未停止,先后参建了江苏、辽宁、福建等不同水深、不同地质、不同资源禀赋的潮间带、近海、远海各种类型的海上风电场,利用已有直驱平台成熟技术不断优化迭代,谨慎开发稳定可靠的海上机组。截至目前,金风科技累计并网海上风机容量超41万千瓦,装机台数约150台,涉及多个机型。

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“中国的高铁树了一个很好的榜样,虽然起步晚,但后来居上,我相信海上风电行业也可实现同样的超越。”国家“千人计划”专家、金风科技总工程师、海上业务单元总经理翟恩地说。

要想寻求突破,就得从问题入手,发展海上风电的一大掣肘就是,相比陆上风机,运维更为复杂,需要更多考虑天气因素的影响。“一旦海上风电机组出现故障,想要登上机组检修,得靠天时地利。”翟恩地笑道。特别是东南沿海区域,一年365天大概只有100多天具备适合条件的窗口期。由此产生的各种费用,都会增加海上风电运营成本。

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缩减成本须有技术做支撑,只有产品质量足够可靠,后期运行中才能体现出它的经济性。

早在海上风电起步之时,金风科技就意识到,直驱永磁技术是海上风电行业的未来,它结构简单、可靠性强而且环境友好。多年来,金风科技投入大量人力、物力不断完善直驱永磁的技术路线。经过十余年的发展,大容量、大风轮直径、永磁直驱技术路线已得到业内的一致好评,相关测算显示,由于永磁直驱技术大幅降低了传动链的复杂度,使得机组可靠性比其他技术路线提升20%以上,发电量提高3%~5%,特别适合海上的复杂环境。

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凭借拥有自主知识产权的直驱永磁技术,金风科技两度获得《麻省理工科技评论》杂志评选的“全球最具创新能力企业50强”,并为中国国产风电机组的出海之路,做好了深厚的技术积累。

“金风科技共有员工8000多人,仅研发人员就超过2000人。”翟恩地介绍,鼓励技术创新、尊重科学精神是驱动金风科技不断稳步发展的重要动力。

迄今为止,金风科技在美国、德国、丹麦等全球7个区域建立了研发中心。来自世界各地的“最强大脑”,源源不断地向金风的风电事业发展注入新鲜的技术和活力。为了提高产品的可靠性,金风科技斥巨资在江苏大丰建设国家地方联合实验中心,通过反复试验和仿真模拟,不断提高产品可靠性。

不忘初心 引领行业发展

伴随中国新能源产业的快速发展,金风科技全球累计装机已超过50吉瓦,31000台金风的风电机组在全球各大洲24个国家稳定运行,积极发展海上风电、大力拓展海外风电市场的“两海战略”切实落地,卓有成效。而闯出一片天地的金风科技并没有忘记最初的追求。

“海上风电任重而道远,在看到喜人成果的同时,金风科技也深感肩上的责任重大。国内海上风电尚处于发展阶段,相比欧洲海上风电仍有不小差距。”翟恩地说。

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要想让市场认同,必须拿出“硬实力”。金风科技不断提升海上风电技术,加强人才队伍建设,为客户提供高可靠性机组、精准的风电场资源评估、智能化吊装及运维方案。金风科技围绕海上风电项目,追求最优度电成本方案,打造“海上风机、海上工程、海上运维”三位一体的整体解决方案。

2018年11月,金风科技成立了海上风电培训中心,进行海上风电专业安全实操培训,是我国首家满足全球风能组织标准的海上求生实训平台,为海上风电发展保驾护航。

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根据国家能源局发布的《风电发展“十三五”规划》,到2020年,我国海上风电开工建设规模将达到1000万千瓦,力争累计并网容量达到500万千瓦,投资额约在万亿以上。正如翟恩地所说,海上风电是未来国内能源转型和海洋经济结合的重要抓手。海上风电,正迎风而上,未来有望成为我国海洋经济的主导产业之一。

“‘十三五’中后期是我国海上风电发展的重要‘战略窗口期’,金风科技将通过规模化发展和技术进步,加快降低建设、运维成本,让老百姓实实在在感受海上风电!”翟恩地说。

来源:《中国海洋报》  

作者:记者 卢晨

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