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時隔3年直驅重返雙饋:東方電氣為什么更改風機技術路線?

   2021-08-02 球哥看風106340
核心提示:7月30日,東方電氣旗下的東方風電自主研制、具有完全自主知識產權的DEW-G4000-165雙饋型風力發電機組完成總裝、整機聯調,在東方
7月30日,東方電氣旗下的東方風電自主研制、具有完全自主知識產權的DEW-G4000-165雙饋型風力發電機組完成總裝、整機聯調,在東方天津風電總裝車間成功下線,實現了4MW平臺機型的完美對接。

據介紹,東方電氣這次下線的DEW-G4000-165雙饋型風力發電機組單機容量3.6MW/4MW,葉輪直徑165米,直接用于150米柔性高塔筒,具有發電性能優異、可靠性高、電網友好等優點,但機型目標市場為陸上高風剪切地區、低風速地區,是為應對“平價上網”和分散式風電定制化研制的全優產品平臺。

按其介紹:在6.5米/秒的平均風速下,即可實現年等效發電3000小時以上。采用1140v的電氣接入方案,具備更好的涉網能力,懂行的業內專家看到這個數據和電壓方案就非常清楚,這是應對平價風電的典型機型方案。

直驅與雙饋技術路線之爭:各有千秋,難分伯仲

東方電氣是國內風機龍頭企業之一,之前2.5MW機型(含)的技術路線為雙饋機型,2.5MW以上(不含)機型都采用了直驅機型,為此,東方電氣的直驅研發放在杭州,與德陽的雙饋方案不在一起。包括其出口瑞典、俄羅斯、越南的2.5-3.XMW機型都是清一色的直驅機型。在雙饋和直驅(以及半直驅)的技術競爭道路上,各執一詞,直驅機型因為不含齒輪箱,不存在漏油的風險,為一部分直驅機型喜愛者津津樂道。雙饋機型因為其技術成熟,可靠性高也多數客戶喜歡,全球不低于60%以上的在運機型為雙饋機型,也證明了雙饋路線的可靠性。國內的直驅路線代表廠家金風科技,哈電風能(湘電風能)及東方電氣(后續中等容量機型),而其他的廠家都清一色的雙饋機型,從國內每年的投運風電場來看,雙饋還是占據絕對的優勢,但直驅隨著機型容量增大,有色金屬和稀有金屬的用量比例增大,尺寸規格擴大,在大容量的發展道路上似乎遇到困難?

平價風電時代:雙饋大容量機型似乎具有優勢?

首先,我們回顧一下國內最早的4MW機型發展情況。2018年10月16日,東方電氣風電有限公司(后簡稱“東方風電”)成功研發首臺DEW-D4000-148陸上直驅風力發電機組,并在天津制造基地順利完工下線。據介紹:這款當時國內最早的4MW機型,其單機容量也是可調,可根據項目需求調整為3.3—3.8MW,滿足IEC Ⅱ、Ⅲ類風區的要求,在平均風速為8.5m/s的Ⅱ類風區,機組年等效滿發小時數可達到3643小時;平均風速為7.5m/s的Ⅲ類風區,機組年等效滿發小時數可達到3190小時

首先需要指出的是:這是國內當初最早研發成功的陸上4MW機組(應該是最早),技術路線為直驅。當然,按此款機型的葉輪直徑來看,其目標市場直接指向三北1-3類風電場,就這一點來說,東方電氣在大容量的機型起步方面可謂先行一步,同時也凸顯東方電氣在大型發電設備領域的深厚積淀,同時掌握雙饋和直驅兩種技術路線風力發電機組技術,為其點贊。

時隔三年:東方電氣為啥直驅到雙饋?

是什么原因導致雙饋技術路線在大容量機型的發展過程中似乎受到青睞呢?

東方電氣的4MW機型,3年前后,技術路線發生改變,顯然,直路線在新的市場競爭中具有明顯的不足,成本問題,制造難度問題,這些在平價風電時代而言,都是致命的缺陷。從東方電氣的4MW機型路線來看,過去是三北風電場,風資源較好,機型成本可以包住成本的問題,但在平價低風速風電場時代,成本顯得更加重要,目前的直驅技術無法把成本做到盈利水平。所以,直驅到雙饋也就理所當然,當然更多的原因我無法做出判斷。球哥曾經在我的多篇文章中談到,包括半直驅(有齒輪箱的中速雙饋技術路線),由于直驅發電機大型化的明顯成本不足,加上齒輪箱的力矩功率密度技術取得突破提升,從過去的150NM/Kg已經提升到200-210NM/Kg,也就是說同樣重量的齒輪箱,其功率可以增加30%以上,原來4MW的雙饋風機齒輪箱功率提升到5.2MW以上,重量是和原來4MW一樣,更重要的是這對產業鏈的配套大大降低了難度和成本。

平價風電的未來:直驅/雙饋技術路線再突破方可贏得新能源市場主導地位球哥意思并不是雙饋路線(帶齒輪箱)在大容量機型方面就具有絕對優勢,而是在當前的技術層面上來看,雙饋技術暫時領先,但隨著技術的創新突破,雙饋和直驅的技術創新一直是此消彼長,未來某一天直驅技術有新的顛覆突破,再次領先雙饋,也未為可知。

從新能源的發展來看,最終為風電贏得新能源的市場地位,還是需要靠風機技術創新的進步速度,當前風電和光伏的競爭已經在持續,光伏的效率,單片容量,電池結構類型的更新,都為光伏的技術進步持續發揮作用。今年以來的風機機組容量大型化為風電降本做出了巨大貢獻,但風光的競爭從未停止,作為行業從業者,希望能看到技術更先進,成本更低的風機技術誕生,為風電的發展領先再立新功。

期待新一輪的風機技術突破! 
 
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