在以智能化為基準(zhǔn)的工業(yè)4.0浪潮下，風(fēng)電制造被賦予了更深層次的意義。

風(fēng)電是是全球可再生能源最具發(fā)展空間的市場之一，也是推動我國能源轉(zhuǎn)型的重要力量。近年來，政策加碼、投資回暖以及日益成熟的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)，海上風(fēng)電快速發(fā)展。


2017年，全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)18.8GW，未來十年全球新增海上風(fēng)電并網(wǎng)容量將超過100GW。彭博新能源財(cái)經(jīng)最新數(shù)據(jù)顯示，2018年中國以約114億美元的投資在全球海上風(fēng)電行業(yè)總投資（257億美元）中占據(jù)絕對引領(lǐng)地位。

依托龐大的產(chǎn)業(yè)根基，我國的海上風(fēng)電制造業(yè)正在形成對接國際標(biāo)準(zhǔn)的智能制造體系。基于日益增長的機(jī)組智能化、功率大型化市場需求，智能制造成為我國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)突圍的必由之路，也是中國乃至世界風(fēng)電發(fā)展的必經(jīng)階段。

崛起的海上風(fēng)電智能制造

隨著開發(fā)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)力的進(jìn)步，我國海上風(fēng)電快速增長。2018年，我國海上風(fēng)電新增裝機(jī)116萬千瓦，累計(jì)達(dá)363萬千瓦。市場的快速增長刺激沿海省份加快風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的謀篇布局，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2018年底，我國沿海大省的海上風(fēng)電核準(zhǔn)總?cè)萘恳驯平?000萬千瓦。

在海上群雄角逐的江蘇、福建、浙江、廣東，一場由中國風(fēng)電制造商引領(lǐng)的風(fēng)電制造4.0革命正在上演。根植于生產(chǎn)線不同環(huán)節(jié)的高、精、尖制造工藝，以及更加成熟的機(jī)組研發(fā)體系，見證著中國風(fēng)電制造業(yè)邁向國際化的步伐。

莆田，這個福建省2017年生產(chǎn)總值排名僅第7的沿海城市，以海上風(fēng)資源蘊(yùn)藏量之大而聞名業(yè)內(nèi)。2018年，集研發(fā)、生產(chǎn)于一體的上海電氣大功率海上風(fēng)電機(jī)組智能制造基地正式在此地崛起。


“上海電氣莆田制造基地總投資15億元，占地面積98000平方米。工廠對標(biāo)歐洲智能制造標(biāo)準(zhǔn)，在工藝水平、產(chǎn)品技術(shù)、制造研發(fā)方面加大投入，致力于打造成亞洲地區(qū)最先進(jìn)的風(fēng)電制造基地。” 上海電氣莆田風(fēng)電設(shè)備有限公司總經(jīng)理陳輝介紹說。

據(jù)了解，當(dāng)前莆田基地建設(shè)有6~7MW系列海上風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)線，并形成了年產(chǎn)150套的裝配、試驗(yàn)?zāi)芰Α９S于2018年3月投產(chǎn)部分生產(chǎn)線，同年7月即下線首臺6MW海上風(fēng)電機(jī)組；10月，首臺7MW機(jī)組下線；12月，D6X海上低風(fēng)速機(jī)組下線……如此快速的生產(chǎn)能力與不斷增長的功率曲線，使得莆田基地“亞洲最先進(jìn)”的稱號實(shí)至名歸。

據(jù)陳輝總經(jīng)理介紹，當(dāng)前已成功下線的三款海上風(fēng)電產(chǎn)品均已市場化應(yīng)用——6MW機(jī)組在興化灣實(shí)驗(yàn)風(fēng)場成功安裝并網(wǎng)；D6X已經(jīng)接到商業(yè)化訂單；7MW機(jī)組預(yù)計(jì)一季度即可并網(wǎng)發(fā)電。而對于當(dāng)前市場熱捧的8MW機(jī)組，上海電氣也也已在2018年初引進(jìn)，并聯(lián)合莆田、汕頭兩個基地合作生產(chǎn)，爭取于2019年完成樣機(jī)的安裝與調(diào)試并網(wǎng)工作。

可以說，上海電氣莆田風(fēng)電制造基地在短短一年的時(shí)間內(nèi)，用“廠區(qū)規(guī)模全球最大、裝機(jī)功率國內(nèi)最大、建設(shè)速度全球最快”這三個最，驚艷了行業(yè)。

對標(biāo)先進(jìn)的國際制造工藝

視線回轉(zhuǎn)至2018年。

7月，被譽(yù)為“海上風(fēng)電競技場”的福建興化灣海上風(fēng)電項(xiàng)目，14臺來自不同廠家的風(fēng)機(jī)全部投運(yùn)。其中上海電氣6MW樣機(jī)在并網(wǎng)后克服了鹽霧、臺風(fēng)、高溫等惡劣天氣的考驗(yàn)，至2018年末發(fā)電總量超過1600萬千瓦時(shí)，平均可利用小時(shí)數(shù)超過2600h。

福建省處于我國臺風(fēng)多發(fā)地帶，2018年7月11日，15級超強(qiáng)臺風(fēng)‘瑪利亞’登陸，在興化灣一期項(xiàng)目外圍最大瞬時(shí)風(fēng)速達(dá)34m/s的情況下，上海電氣6MW海上風(fēng)機(jī)依靠卓越的性能和控制策略，實(shí)現(xiàn)無故障停機(jī)并保持滿發(fā)。

據(jù)陳輝總經(jīng)理介紹，機(jī)組在臺風(fēng)期間的優(yōu)異表現(xiàn)，得益于海上風(fēng)電機(jī)組的高風(fēng)穿越技術(shù)配置。高風(fēng)穿越技術(shù)是抗臺風(fēng)的先進(jìn)技術(shù)，當(dāng)風(fēng)速超大強(qiáng)度時(shí)，可以使海上風(fēng)機(jī)自動降載，實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)的同時(shí)保證正常發(fā)電，最大程度提升發(fā)電量。

可以說，在機(jī)組同質(zhì)化的市場背景下，針對細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)才是風(fēng)機(jī)表現(xiàn)差異化的根源所在，這一點(diǎn)放到風(fēng)機(jī)制造領(lǐng)域也同樣適用。那么，是何種技術(shù)工藝成就了上海電氣值得信賴的品控體系？在此次的莆田基地的參觀中，北極星真實(shí)體會到了智能制造對塑造企業(yè)核心競爭力的重大意義。


莆田基地的硬件設(shè)備對標(biāo)歐洲同類級工廠，引入了一系列高水平的工藝裝備。一個典型的例子：引入發(fā)電機(jī)磁鋼安全機(jī)器人系統(tǒng)、扭力機(jī)械手臂，實(shí)現(xiàn)了磁鋼的檢驗(yàn)、充磁、輸送、貼裝的全自動化，大大提高了生產(chǎn)效率。

而除了智能生產(chǎn)，基地達(dá)到世界級先進(jìn)生產(chǎn)工藝的模塊比比皆是：微動行車系統(tǒng)，最大幅度減輕搖擺，保證裝備精度；萊卡微光跟蹤儀，快遞感知溫差、尺寸等技術(shù)偏差；先進(jìn)的直驅(qū)發(fā)電機(jī)測試研發(fā)中心，可滿足大兆瓦容量的直驅(qū)發(fā)電機(jī)組的集成測試與研發(fā)，更是將原本需要2~3天的測試時(shí)間減少至6小時(shí)。

配備如此全面的數(shù)字化生產(chǎn)裝備，以及本身長230米、寬120米、高30米的巨大廠房空間，工廠也面臨巨大的耗能難題。

“基地根據(jù)自身用能情況，構(gòu)建了智能微網(wǎng)綜合能效管理系統(tǒng)，將能源管理與互聯(lián)網(wǎng)通訊、云平臺大數(shù)據(jù)分析相結(jié)合。” 陳輝總經(jīng)理表示，這個系統(tǒng)相當(dāng)于工廠的“大腦”，從云端實(shí)時(shí)分析、監(jiān)控用能情況，保證工廠能耗降到最低的同時(shí)，達(dá)到恒溫恒濕的生產(chǎn)環(huán)境控制，從而更好地把控產(chǎn)品質(zhì)量。

值得一提的是，作為“智能制造”的基礎(chǔ)，上海電氣風(fēng)電集團(tuán)正在推進(jìn)基于“風(fēng)云系統(tǒng)”的整體數(shù)據(jù)平臺建設(shè)，此前提到的興化灣海上風(fēng)場的上海電氣6MW風(fēng)機(jī)機(jī)組，其優(yōu)異表現(xiàn)也得益于“風(fēng)云系統(tǒng)”的遠(yuǎn)程監(jiān)測與數(shù)據(jù)支持。


布局大功率海上風(fēng)電機(jī)組

在福建省十三五規(guī)劃中，近海海域的風(fēng)電總規(guī)劃為1330萬千瓦，并將建設(shè)莆田、漳州、寧德所轄海域17個風(fēng)電場。

結(jié)合福建省電力結(jié)構(gòu)，不難發(fā)現(xiàn)福建省沖擊全國高比例可再生能源發(fā)電排頭兵的目標(biāo)：2017年福建全省發(fā)電裝機(jī)容量5349.2萬千瓦，清潔能源總裝機(jī)占比54.3%，總發(fā)電量占比達(dá)58.6％。相比于全國第二的核電裝機(jī)來說，海上風(fēng)電在福建還有相當(dāng)大的發(fā)展?jié)摿Α＿@也正好為扎根于莆田的上海電氣風(fēng)電制造基地提供了不可多得的發(fā)展機(jī)會與空間。

歲末年初，福建省拋出海上風(fēng)電“競價(jià)文件”，“8MW機(jī)組加分項(xiàng)”被業(yè)內(nèi)熱議。陳輝總經(jīng)理表示，福建沿海的海床結(jié)構(gòu)特殊，施工難度大，由于季風(fēng)等原因造成施工窗口期較短，綜合來看大機(jī)組更具經(jīng)濟(jì)性。而此前行業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)MAKE也披露數(shù)據(jù)：當(dāng)前6.0-7.99MW兆瓦海上機(jī)型是全球范圍內(nèi)吊裝容量最多的兆瓦等級。預(yù)計(jì)2023年后，10+MW平臺將贏得更多市場份額。

面對海上風(fēng)機(jī)大功率趨勢，陳輝總經(jīng)理表示，莆田基地在規(guī)劃設(shè)計(jì)之初就有這方面的考慮，具備10+MW級風(fēng)電機(jī)組的生產(chǎn)能力。

作為國內(nèi)海上風(fēng)電整機(jī)商龍頭，上海電氣的海上布局從投建莆田基地可見一斑。這座斥巨資打造的國際領(lǐng)先智能制造中心，一方面彰顯著上海電氣在海上風(fēng)電領(lǐng)域自主研發(fā)、二次開發(fā)的信心和能力，另一方面也體現(xiàn)著其打造自身核心競爭力和海上引領(lǐng)地位的決心。

據(jù)了解，包括莆田基地在內(nèi)，上海電氣已建造了4個面向海上市場的生產(chǎn)基地，分布于江蘇如東、上海臨港、福建莆田、廣東汕頭，輻射了北到山東南至廣東的廣闊海域范圍。

從風(fēng)電設(shè)備制造商到全生命周期服務(wù)商，再到“打造良好的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈”，上海電氣的發(fā)展理念隨著時(shí)間的推進(jìn)而表現(xiàn)出卓有遠(yuǎn)見的大局觀。如今，上海電氣也成立了自己的風(fēng)資源開發(fā)公司，開始向產(chǎn)業(yè)鏈上下兩端延伸。可以看到的是，面對全球可再生能源補(bǔ)貼退坡的趨勢，不論國際或是國內(nèi)風(fēng)電制造企業(yè)，加大智能制造投資力度、推進(jìn)海上風(fēng)電機(jī)組性能更優(yōu)、成本更低，將是未來全球海上風(fēng)電的趨勢和方向。