2023北京國際風能展觀察:中國風電開發邊界進一步拓寬

2023年10月16日-20日,2023北京國際風能大會暨展覽會(CWP 2023)在北京召開。作爲風電發展的“風向標”和“晴雨表”,今年CWP的參與人次、展覽面積、參展企業數量均創歷史新高,一如當下風電行業的蓬勃發展勢頭。新機型、新技術、新模式、新業態,不斷湧現,各項行業紀錄持續刷新。記者在現場採訪過程中感受到了風電產業如火如荼的發展現狀和高效快速的推陳出新。

當風的靈動遇到陸地的廣袤、海洋的深邃,我們更需要冷靜思考,風電未來發展之路究竟通往何方?

陸上機組:搶佔低風速“沙戈荒”

本屆大會上,金風科技、遠景能源、明陽智能、運達股份、三一重能、電氣風電、中船海裝、中國中車、東方風電、哈電風能等近十家風電整機商發佈了30款風電機組產品系列,產品覆蓋沙戈荒大基地、近海及遠海、中東南部等多個應用場景。

近年來,市場對於風電成本下降的需求明顯,風電機組設備呈現大型化的發展趨勢,單位千瓦成本由此快速下降。以高可靠性、高發電量、高智能化、高收益率、低度電成本爲核心的大型風機成爲各整機商的“主打亮點”。

陸上風電方面,明陽智能MySE11-233陸上機組在內蒙古明陽錫盟基地成功下線,是目前全球已下線單機容量最大、葉輪直徑最大陸上機組,針對沙漠、戈壁、荒漠風電大基地的風沙、高溫和寒冷等極端環境條件研發。風輪直徑可由233米向上延伸至243米,塔筒高度範圍達130-200米。

金風科技發佈全新系列陸上機組,功率涵蓋6.X—10.X,可適用風區覆蓋從低風速到高風速的全風速範圍,6.X—7.X系列機型還將面向國際市場。據介紹,相較上一代產品,金風科技全新系列陸上機組在同等風速下,發電量增加23%以上,風電場機位點臺數降低20%以上,內部收益率提升1.6%—3.3%。

三一重能重磅發佈了全球陸上最大的15MW風電機組,15MW風電機組配備的發電機和葉片自主設計,與整機設計高度協同,性能更優。沿用與919平臺機組一致的國內首創雙箱變上置機艙技術,在減少發電損耗的同時,節約安裝成本。

中國中車發佈和展出了自主國產化、促進風電產業鏈強鏈補鏈的系列產品。8-16MW功率等級“海平面一號”機組,適應“三北”中高速區域和“沙戈荒”風場環境旗艦產品的陸上超大功率機組,66kV級10.3MVA海上風電乾式變壓器應對平價時代的利器——國內陸上最大功率12MW級直冷雙饋風力發電機。

中船海裝針對陸上中低風速市場推出H202-7.XMW陸上風電機組。該機組葉輪直徑202米,葉輪掃風面積32047㎡,採用葉片與整機一體化設計技術、先進載荷控制技術、多角度發電量提升技術、全域整機智控技術等全新技術,在發電能力升級的同時,可進一步降低項目度電成本。H260-12.5MW機組整機國產化率達到90%,葉片、齒輪箱、發電機等核心零部件實現100%國產化。

哈電風能通過不斷技術創新,開發了全新一代高可靠、高效率、高集成中速永磁風電機組。該系列平臺機組搭載的葉輪直徑爲195米、210米,功率等級5.X、6.xMW可調,單位掃風面積可達6.7m2/kW,提高了超低風速資源的捕獲與利用,突破了年平均風速4-5m/s的超低風速複雜地形資源開發壁壘。

上海電氣風電基於陸上批量運行的標杆風場案例,秉承平臺化、模塊化、定製化的開發模式,電氣風電打造了新一代雙饋技術路線的陸上產品序列,發佈了針對沙戈荒應用的10MW級機組,包含有EW10.0-230,EW8.35-220兩款機型,適用於不同細分場景需求。

華銳風電研發出的新一代SL10.X/230陸上機組,搭載了目前行業同級別機型平臺最長的112米葉片,掃風面積可達4萬平方米,適應性設計滿足沙戈荒環境的要求。

海上機組:更大,但不止於

相比於陸上風電,海上風電具有發電量高、資源豐富、機組壽命長等優點,是最優質的新能源資源之一。

根據全球風能理事會(GWEC)的數據,全球風電累計裝機目前已突破1000 GW, 全球風電2022-2030 年新增裝機量複合年均增長率可達12%,到2030年全球風電累計裝機容量將突破2000 GW,發展前景明朗。

如今,我國海上風電裝機規模已居世界第一,海上風電開發進入全面開發階段。雖市場潛力巨大,但可用作海上風電開發的海域面積是有限的,規模化、集約化、大型化是中國海上風電發展的必然趨勢。

本屆展會上,明陽智能發佈了全球最大MySE22MW海上機組,針對廣東、福建等超Ⅰ類風速區域研發,可適用於固定式和漂浮式風電應用場景。

金風科技面向不同風速特點海域開發設計全新系列海上機組葉輪直徑26X,功率涵蓋12.X~16.X。全新系列產品通過採用自主開發的高性能翼型設計及碳纖維主樑,應用更高效的傳動鏈和更高智能化的智能風機技術,單機發電量可提升3%—5%,風電場收益最高可提升5%—10%。

遠景推出了EN-270/14MW海上智能風機。這是繼“明星產品”EN-252/14MW後,遠景立足海上成熟Model Z模塊化平臺推出的又一大功率海上利器。Model Z平臺產品功率等級可快速拓展至20MW+,葉輪直徑可拓展至300米以上。基於可靠的模塊化設計Model Z平臺,遠景選擇14MW功率配備新一代270風輪,能夠應對多種工況海域場景。

中船海裝H260-12.5MW海上風電機組是基於成熟的H23X機組平臺進行優化設計,對部件進行全面升級,通過基於BP級載荷數據庫等的設計模型,以電價、資源特徵和風場投資爲約束的整機核心參數匹配設計平臺反覆測算,實現機組、葉片、支撐結構與風場的最優匹配,最終形成行業同級別機型單位千瓦掃風面積最大、發電性能最優、性價比最優的總體設計。

電氣風電此次風能展推出了海神平臺特爲深遠海複雜環境打造的新一代半直驅產品,EW14.0-263和EW18.0-263海上風電機組。風輪直徑從上一代的252米提升至263米,單機容量擴展至最大18MW。其中,EW14.0-263機組適用於年平均風速8.5m/s以下的中低風速海域,目標區域爲江蘇及以北、粵西、海南、廣西等地;EW18.0-263機組適用於年平均風速10m/s的高風速海域,目標區域爲福建及粵東;兩者極限風速可到57m/s。

運達股份推出了“海風”系列15MW海鷹平臺抗臺型海上風電機組和9MW海鷂平臺抗臺型海上風電機組。15MW海鷹平臺抗臺型海上風電機組風輪直徑達到225米,是同級別風電機組中風輪直徑最大的機組,可最大化節省機位與工程造價,有效保障發電量。9MW海鷂平臺抗臺型海上風電機組採用高速傳動、10.5KV三電平經典高可靠技術路線,已在浙江省在建最大海上風電項目——國電象山海上風電場二期工程項目實現併網運營,是目前全球最大容量已併網的雙饋風電機組。

“大隻代表容量,容量並不意味着發電量。因此,大兆瓦風機關鍵在於技術上的創新。我們需要提高風機轉換效率、升級葉片關鍵材料等。並且,在未來的風力發電廠建設中,必須考慮降低全生命週期的基建成本。”某整機商海上風電技術負責人告訴記者。

未來,海上風電技術將隨市場而動,向深遠海、漂浮式、高可靠性、低成本、產業融合、大型化等多個方面演進,有力推動風電技術的整體進步,並逐漸成爲風電開發市場的關鍵組成力量。

應對“後平價時代”,多業務融合發展

隨着我國碳達峯、碳中和“1+N”政策體系的逐步建立和完善,風電、光伏發電和氫能等清潔能源的發展不斷提速,產業協同和融合發展的創新業態也在不斷湧現。未來,風、光、儲、氫技術將齊頭並進。

憑風而起,但創新發展又不止於風。

面對“後平價時代”,多家整機商除風電整機產品以外,還致力於光伏、儲能、氫能及綜合能源開發,不斷深入探索風光儲氫多能互補的融合發展。

面向零碳未來,風電仍需實現更高質量、更大規模發展。業界正依託創新,從風能資源評估、前沿技術、新材料、運維、“風電+”等方面找到突破口。

上海電氣集團在此次展會上除了展出其最新的海上風電、陸上風電產品以外,還推出了其面向沙戈荒大基地等應用場景的創造者系列異質結光伏組件產品及系統化解決方案。

繼全球首臺抗颱風、全國首個“雙百”漂浮式風機中國首個“海上風電+海洋牧場”示範項目全球首臺“導管架+網箱”風漁一體化智能裝備之後,明陽智能在本屆展會上進一步闡述了“風漁融合”模式和未來前景。此外,明陽智能展示了全球領先的高效光伏、大型制氫裝備和先進儲能產品構建“風光氫儲”全業態,“電氫氨醇”新生態。

金風科技提出面向新型電力系統的零碳解決方案,通過在源、網、儲、荷各能源環節進行優化和再造,創新能源資產管理模式,從而全方位助力企業實現碳中和。以金風科技的“三減碳+一平臺”爲例,這套能源管理方案經過多年實踐,已經在北京冬奧會、博鰲亞洲論壇、天津港零碳碼頭、星巴克全球首家綠色環保實驗店等諸多行業和場景都得到了證實,取得了十分可觀的減碳和經濟效果。

運達股份也展示了通過構建電源、輸電、用電、儲能四位一體的新能源智慧調度平臺,爲零碳智慧園區、分佈式零碳社區等提供零碳解決方案。以大數據精準預測新能源電源發電曲線、負荷中心用電負荷曲線,智能實時調度電網接入配置,爲工業園、開發區、社區等不同規模等級的用電負荷單位提供低碳清潔的綠色能源。

電化學儲能領域,華銳風電產品系列已實現源網荷全覆蓋,涉及戶用儲能機、風冷PCS產品、智慧能源管理平臺和硬件產品。中國中車在本屆展會上展示了“靈動智效”35kV高壓直掛液冷儲能系統、大功率鹼性水電解制氫系統平臺、160V15F超級電容模組等數十種風光儲氫領域的新技術和新產品。

目前,中國已成爲全球最大的風電裝備製造基地,發電機、葉片、齒輪箱、塔架等關鍵零部件產量佔到全球市場的70%。一條覆蓋技術研發、開發建設、設備供應、檢測認證、配套服務的業務全鏈條已經成型。

此次風能展,電氣風電還呈現瞭如何以葉片、塔筒、驅動鏈等核心部件穿透、全面佈局的測試驗證體系。此外,數字化產品及服務的賦能、後市場運維、亞洲首制的SOV運維母船,都從不同維度去滿足風場運營需求。

特變電工新能源展示了TB-eCloud™風電數智運營解決方案,採用風電項目遠程監控運維管理與售電交易相結合的風電數智運營的解決方案,運用大數據、雲計算、人工智能等先進技術,助力風電企業數智化運營。

軟件產品和服務商亞信科技在本屆展會上呈現了5G在風電工控領域的探索。本次展會推出的行業基站基於電力安防要求,率先實現了700MHz頻段的風電5G專網全場覆蓋,驗證了風電5G專網的實施流程,更率先嚐試風電5G專網搭配邊緣數據採集、運檢過程管控、作業安全管理和遠程診斷排障,提供專業網絡管理平臺,7*24客服響應SLA支撐體系,確保網絡穩定運行,探索出5G在風電工控領域的可行性路徑。

多元業務齊頭並進,綜合能源協同發展,硬核裝備智慧手段,風電行業在助力國家“雙碳”戰略實現的進程中正繼續扮演越來越亮眼的角色,在萬里長風中破浪前行。



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