風(fēng)電機組正加速向“大兆瓦”迭代，“半直驅(qū)”未來已來?

創(chuàng)新助推降本，降本引領(lǐng)創(chuàng)新。人類的歷史就是一部技術(shù)創(chuàng)新進化史，而風(fēng)機技術(shù)在數(shù)十年間的不斷摸索和創(chuàng)新，給風(fēng)機技術(shù)的進化積累了足夠豐厚的技術(shù)寶藏。

在上世紀80年代初，從增速傳動技術(shù)脫胎而出的雙饋發(fā)電機進入風(fēng)電人的視野，實現(xiàn)了機組發(fā)電效率的大幅提升，將風(fēng)電產(chǎn)業(yè)帶入了新的時代。隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場需求的變化，風(fēng)電行業(yè)逐漸形成了三種技術(shù)路線——雙饋、直驅(qū)、半直驅(qū)。眼下，三種技術(shù)路線，三分天下。

作為登場的“后來者”，半直驅(qū)路線曾經(jīng)一度被質(zhì)疑，在這條技術(shù)路線上堅持著的企業(yè)，花了十多年的時間，才逐漸向市場證明了其堅持的行業(yè)意義與戰(zhàn)略決策中的先見性。

雙饋、直驅(qū)、半直驅(qū) 何以“贏戰(zhàn)”未來?

風(fēng)電行業(yè)發(fā)展至今，對“降本增效”的探索從未止步。通過機組“大型化”，進一步降低度電成本，在行業(yè)內(nèi)已經(jīng)形成了共識。雙饋、直驅(qū)、半直驅(qū)誰更符合當(dāng)下的市場需求?回答這個問題之前，我們需要對三種技術(shù)路線的基本優(yōu)劣勢進行客觀梳理。

就像硬幣有正反兩面，不同技術(shù)路線的風(fēng)電機組、成本及發(fā)電優(yōu)勢也各有優(yōu)劣。業(yè)內(nèi)人士分析，雙饋風(fēng)機技術(shù)起步早，成熟可靠，成本低、重量輕、易維護，可以在小容量情況下采用全風(fēng)冷;而且，雙饋機組變頻器容量小，單部件價格較低，機組的諧波小。但雙饋技術(shù)的發(fā)電機通常適用于小規(guī)模電機，且齒輪箱轉(zhuǎn)速較高，損壞率較大。

直驅(qū)式機組的年發(fā)電量高，但體積通常較大，相比雙饋式機組要大很多，吊裝難度會隨之提升，對其軸承等轉(zhuǎn)動部件要求也極高。另外，其永磁材料容易發(fā)生失磁的現(xiàn)象，直驅(qū)機組采用的是全功率變頻器，價格昂貴，并且變頻器產(chǎn)生諧波大。齒輪箱方面，直驅(qū)省去齒輪箱會減少齒輪箱的機械故障，卻增加了發(fā)電機出故障的可能性。

當(dāng)行業(yè)從“補貼”走向“平價”，市場對“度電成本更低”的需求愈發(fā)強烈，技術(shù)特質(zhì)帶來的市場結(jié)果，將重新定義未來的競爭格局和主流技術(shù)路線。

將雙饋與直驅(qū)技術(shù)的優(yōu)點融合，開拓一種集兩者優(yōu)勢于一體的技術(shù)，曾經(jīng)在很多人眼中像是華麗而璀璨的夢，遙不可及卻也難以實現(xiàn)。曾有業(yè)內(nèi)人士表示，半直驅(qū)如果傳動和載荷做得好，優(yōu)勢十分明顯，但如果結(jié)合得不好，其結(jié)果可能會正好相反。

很多新鮮事物都是在不斷的質(zhì)疑中持續(xù)曲折前進。目前兼顧兩種技術(shù)優(yōu)勢的半直驅(qū)風(fēng)機已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)，并且獲得了客戶的任可，遍布全國風(fēng)場。

半直驅(qū)是指風(fēng)葉帶動齒輪箱來驅(qū)動永磁電機發(fā)電，它是介于直驅(qū)和雙饋之間，齒輪箱的調(diào)速沒有雙饋的高，發(fā)電機也由雙饋的繞線式變?yōu)橛来磐绞健Ｔ跐M足傳動和載荷設(shè)計的同時，結(jié)構(gòu)更為緊湊，質(zhì)量較輕，維護難度較低;再從最直接的經(jīng)濟性來看，永磁半直驅(qū)同步風(fēng)機系統(tǒng)的成本更低，或許更能滿足機組大型化發(fā)展的市場需求。

堅持“半直驅(qū)”未曾停歇

做企業(yè)和做生意最大的區(qū)別是——做生意是看一時、看一單，但做企業(yè)要有持續(xù)經(jīng)營的理念，今天要為明天做準(zhǔn)備。在風(fēng)電領(lǐng)域，一定要有持續(xù)的技術(shù)積淀與創(chuàng)新，否則產(chǎn)業(yè)發(fā)展、企業(yè)發(fā)展根本無從談起。

2004年，市場上爭論的焦點還是直驅(qū)和雙饋誰將成為未來主流，“半直驅(qū)”的存在如同一株微弱的小火苗，說熄就熄，并不為奇。彼時，明陽智能的掌舵者張傳衛(wèi)毅然決然地拍板投入半直驅(qū)技術(shù)路線。并非一時沖動，下這個決定前，明陽智能其實已經(jīng)引進與應(yīng)用雙饋技術(shù)路線兩年。

在當(dāng)時，市場上已經(jīng)誕生了三款5MW機型，分別是330噸的Multbird半直驅(qū)機型、400多噸的Repower雙饋機型和500多噸的Enercon直驅(qū)機型。其中，前兩個機型或多或少與aerodyn的設(shè)計有關(guān)。機組重量即是整機設(shè)計要素之一，但在那時的市場環(huán)境下，很多公司沒有認識到其重要性，明陽智能則牢牢把握住契機，從“零”開始對機型進行大型化設(shè)計。

通過多年布局，明陽智能對概念化的超緊湊型半直驅(qū)技術(shù)進行了大量創(chuàng)新優(yōu)化，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地。例如對齒輪箱實施大量優(yōu)化升級;在整機的控制策略智能化水平方面也進行了明顯提升，對機組進一步降載;目前所采用的發(fā)電機，內(nèi)部磁鋼布置方式已經(jīng)由表貼式改為更可靠的鑲嵌式。

在航天領(lǐng)域，曾有“航天飛機”和“宇航飛船”之爭，前者曾在特定的歷史時期引領(lǐng)風(fēng)騷，然而隨著宇航飛船的種種優(yōu)點被逐漸認可，前者最終成為人類航天史中的一個輝煌的“過去式”。

從第一臺陸上MySE3.0機組成功下線，到海上MySE5.5兆瓦漂浮式機組的成功安裝，再到MySE16.0機組的突破性發(fā)布，在風(fēng)電傳動鏈技術(shù)路線的岔路口前，明陽智能始終保有高度的前瞻性，以領(lǐng)先于行業(yè)的敏銳嗅覺，堅定地沿著半直驅(qū)路線前行。

隨著陸上風(fēng)電進入全面平價，海上風(fēng)電國補退潮，明陽智能憑借大兆瓦、高效率、小體積、低重量的半直驅(qū)風(fēng)電技術(shù)，從根本上助力項目業(yè)主進一步實現(xiàn)降本增效。以3.X MW級別風(fēng)電機組為例，明陽智能緊湊型半直驅(qū)風(fēng)電機組的整機重量僅有85噸左右，遠低于其他兩種技術(shù)路線，有效降低設(shè)備運輸、吊裝成本，減少項目建設(shè)費用。

再看國電投霍林河智慧風(fēng)電場項目，在明陽智能風(fēng)機單位千瓦掃風(fēng)面積和平均風(fēng)速都不占優(yōu)的前提下，2020年1月至2020年12月的一個完整年時間內(nèi)，該風(fēng)電場明陽智能風(fēng)機實現(xiàn)發(fā)電量9503萬千瓦時，性能指標(biāo)排名優(yōu)異。

提前布局，未雨綢繆，讓明陽智能在應(yīng)對市場變化時表現(xiàn)更為從容。

遙望未來，風(fēng)電人對降本增效的探索，永不止步;回眸過往，明陽智能對半直驅(qū)技術(shù)路線的堅持，未曾停歇。

迫切降本，市場選擇了“半直驅(qū)”

產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展，市場端給了半直驅(qū)機組越來多的掌聲和越來越多的認可，這大抵就是明陽智能十多年來持續(xù)堅持的意義。

明陽智能通過采用中速齒輪箱+永磁發(fā)電機+全功率變流器的風(fēng)力發(fā)電機組傳動鏈結(jié)構(gòu)，將一級或二級傳動齒輪箱與中速永磁發(fā)電機進行混合，讓風(fēng)電機組實現(xiàn)“大兆瓦、高效率、小體積、低重量”四大優(yōu)點，成為風(fēng)電機組傳動技術(shù)的最佳選擇。

從今年上半年的財報來看，市場給出的結(jié)果也一再印證了明陽智能堅持半直驅(qū)技術(shù)路線的戰(zhàn)略正確性。

根據(jù)財報，明陽智能上半年風(fēng)機出貨量2.34GW，同比增長15.74%。其中，5.XMW及以上機型占比達到49%，4.XMW及以上占比達到54%，大型化機組整體占比達到93%。

而且，明陽智能的在手訂單維持歷史高位，4MW及以上機型占新增訂單比例超60%。截至到2021年6月底，在手訂單為16.02GW。

為了實現(xiàn)“十四五”期間新能源新增裝機目標(biāo)，各大發(fā)電企業(yè)紛紛啟動風(fēng)電機組采購招標(biāo)工作，相較2020年上半年，今年上半年，企業(yè)開標(biāo)規(guī)模整體保持了增長。根據(jù)國際能源網(wǎng)/風(fēng)電頭條的統(tǒng)計，2021年上半年，在大唐、國家電投、國家能源集團、華電、華能、中廣核、三峽、華潤等8家項目均明確采購規(guī)模的企業(yè)中，要求單機規(guī)模在3.0MW~4.0MW之間的項目規(guī)模達到10734.6MW，占比為65.18%;4.0MW~5.0MW的風(fēng)機規(guī)模為4590MW，占比為27.87%。

在大兆瓦風(fēng)機成為主流的風(fēng)電平價/競價時代，受到市場競爭壓力的整機商也將目光看向更具有市場競爭力的半直驅(qū)技術(shù)。金風(fēng)科技5.3MW級別半直驅(qū)風(fēng)機7月上旬成功吊裝;哈電風(fēng)能啟動設(shè)計5.X MW級別半直驅(qū)陸上風(fēng)電機組;山東中車開始規(guī)劃海上8MW級別半直驅(qū)風(fēng)電機組。

在配件企業(yè)方面，中車永濟電機12MW級、13.X MW級海上半直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機已經(jīng)成功下線;重齒集團10MW級半直驅(qū)齒輪箱也已成功下線。弗蘭德、威能極等配套企業(yè)也推出了更大力矩功率的風(fēng)電齒輪箱來配套半直驅(qū)風(fēng)電機組。

據(jù)企業(yè)官網(wǎng)顯示，弗蘭德、威能極所推出的風(fēng)電齒輪箱的力矩功率已從過去的150NM/Kg已經(jīng)提升到200-210NM/Kg。在設(shè)備重量不變的前提下，風(fēng)機功率可以增加30%，為半直驅(qū)大兆瓦風(fēng)機提供更明顯的價格優(yōu)勢。

十年磨一劍，劍出必是核心。“大兆瓦”時代，“半直驅(qū)”未來已來!在“30·60”雙碳目標(biāo)的要求下，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)面臨著更嚴峻的降本要求，大兆瓦風(fēng)機已然成為這一時期風(fēng)電產(chǎn)業(yè)降本的關(guān)鍵，半直驅(qū)風(fēng)電機組以其技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，將發(fā)揮重要作用，在推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上扮演重要角色，成為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進一步探索降本的新途徑和行之有效的落地方案。