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王满昌:中国海装致力成为海上风电机组技术的引领者

中国能源报2018-03-16 14:47:07


作为中船重工倾力打造的一张风电名片,中国海装依托前者强大的研发实力,不断加大创新力度,在大力开拓陆上低风速风电和海外风电市场,积极向整体解决方案提供商转型的同时,也致力于成为国内海上风电机组技术的引领者。


中国船舶重工集团海装风电股份公司总经理王满昌在出席2017北京国际风能大会时接受了媒体采访。

文丨夏云峰

     全文约3700字  建议阅读  6  分钟




 中国海装总经理 王满昌


记者:面对日益激烈的行业竞争,您认为中国海装作为整机装备制造企业的核心竞争力主要来自于哪些方面?


王满昌作为整机装备制造企业,中国海装拥有强大的系统集成能力,包括正向设计能力、与供应链协同设计能力、设计管理能力及设计验证能力。此前,我们联合集团内部的相关院所和关键零部件供应商,提出了风电机组系统匹配与参数优化设计方法,并创建风电机组研究开发平台,建立了风电机组设计的理论和技术体系。


其次,中国海装拥有完善的供应链配套能力,具备稳定、及时、全生命周期的优势。通过审慎的选择,我们目前已经拥有了一批优质供应商。比如洛阳双瑞风电叶片有限公司,自主研发出国内最长的83.6m、5MW叶片,目前已通过静力测试。中船重工电机科技股份有限公司全套引进国外成熟的海上风力发电机技术,研制出国内5MW高速永磁同步风力发电机,目前成为通过设计评估和型式认证的首家制造商。通过与这些优质供应商进行密切合作,极大提升产品质量,也推动了技术发展。


此外,我们还具备经过认证的服务能力。中国海装下属的工程技术公司是国内首家获得国家认可的风电整机售后服务最高级——“5星级”服务认证公司,也是国内第一家同时拥有陆上和海上整机售后服务认证的公司。为了搭建起完善的运维服务体系,工程技术公司在全国建立了七大总装运维基地,并有1个备件中心库房、6个二级库房、近百个三级库房,确保能够快速响应风电场的备件需求。


最后,作为军民融合企业,我们充分利用军工产品技术以及实验验证条件,使产品具备稳定、可靠、安全的优势。

 

记者:目前,整机企业向整体解决方案提供商转型是行业发展的趋势之一,中国海装在这方面做了哪些工作?


王满昌随着我国风电开发的重心向山地低风速地区转移,影响收益的因素将会日益复杂。在这种情况下,只有从发电量,道路、基础、塔筒投资、交付难度、运维等各个方面做出全方位评估和优化,才能使收益最大化。


为此,我们提出向“据整体解决方案需求,按照模块化设计理念,以最佳内部收益率为目标”的整体解决方案提供商转变。在开发初期,即成立专门的最优整体解决方案团队,通过实地查勘、科学规划,为业主提供无盲点的测风、精细化微观选址、最优匹配设备选型、施工道路一体化设计等全方位优化的最优整体解决方案。


这里值得一提的是,为了促进风电行业的数字化发展,我们与国家气候中心联合打造了风资源评估系统——LIGA平台。该平台具备风资源评估、运维服务、全生命周期智能健康管理功能。


LIGA平台可以提供最高水平分辨率达到1km × 1km的全国范围风能资源图谱,并能够通过风速、满发小时数、高程、坡度、土地利用、机组排布等条件的筛选,给出该区域可利用面积、技术装机容量以及容量系数等结果,为宏观选址、测风塔位置选取提供指导。


同时,LIGA平台可以为风电场区域提供气象预报服务。预报内容包括风机轮毂高度处风速、风向以及气温、海浪、台风、沙尘暴等要素,进行短期(1—3个月)和超短期(4小时内)预报。预报因素与机组维护方案的结合,为合理制定风电机组维护计划提供数据支持。


此外,LIGA平台规划将风电场前期评估、建设投产中期、运行后期的全生命周期的数据及功能集于一体,全面地提供丰富的前期风资源、地理数据和风电场微观分析结果。通过机组实时监测数据以及运行期所有的历史数据,不仅可以进行风电场前期全方位的分析工作,还可以对风电机组运行期间的数据进行挖掘和分析,不断提升风电机组的技术水平。


完整的LIGA平台具备风资源评估、风电场建设、风电场资产管理及风电场后评估全产业链的数字化能力。平台通过大数据信息采集与分析、机器学习、系列优化算法以及神经模糊控制等技术,实现了风电场全场机组全天候全自动无人值守运行。


目前,这套整体解决方案的效果得到了实践的检验。比如,中国能建广东韶关南雄50MW项目吊装了25台中国海装H120-2.0MW机组。自2016年下半年并网以来,在平均风速5.4m/s-5.5m/s的情况下,1-7月累计发电量6390万千瓦时,等效满发小时数为1278小时。预计2017年,在年平均风速在5.6m/s的情况下,发电量将超过1亿千瓦时,年等效满发小时数在2400小时左右。

 

记者:当下,风电开发对设备可靠性提出了更高要求,而整机企业又面临巨大降本压力,您如何看待两者之间的关系?中国海装是如何保证产品质量的?

 

王满昌中国海装始终坚持,可靠性是设计出来的,可靠性是验证出来的。


在产品设计上,我们提出了以高安全高性价比为目标的系统分解技术和基于叶片载荷外推的型谱规划方法,提出了变桨参数惯量匹配方法,开发了两点支撑的大轴承传动链构形,解决了风轮与增速箱载荷解耦和变桨参数设计难题,同时提出了基于可靠性序贯分析的安全系数分配等系列先进方法,提高了整机可靠性。而几千台机组长期安全、稳定的运行,也充分验证了中国海装产品的可靠性。


我们认为,质量管理的目的是在满足顾客质量要求的基础上,不断降低成本,两者之间并不存在冲突。中国海装在通过大量管理和技术创新降低制造成本的同时,也始终将提升机组质量视作自己的生命线,全方位做好质量管控,达到提高质量、降低成本、提升效率的目的。


  • 设计过程中,通过调查顾客的质量要求,将产品的成本构成向顾客关注的重点倾斜;


  • 生产准备中,选择合理的技术工艺保证质量稳定;


  • 制造过程中,进行项目制管理并制定有效的质量控制方案;


  • 在供应商管理方面,我们坚持开发行业内排名前三的供应商,组建专业团队对他们的质量业绩动态进行管理与评价。


为了有效控制零部件的实物质量,我们还制定并不断优化过程质量控制方案,将中国海装的技术要求及质量管理策略落实到制造过程中。

 

记者:您如何判断未来一段时间我国风电发展的走势?中国海装据此进行了哪些重点业务布局规划?


王满昌:从目前的情况来看,我国未来一段时间风电发展的主方向是:低风速、分散式、海上及海外。


受弃风限电影响,我国陆上风电开发重心开始加速向中东南部等用电负荷中心转移,但低风速、高切变、复杂地形等因素成为制约这一区域风电发展的掣肘。发展“大、高、智”的机组将是提升我国陆上风电开发效益的有效途径。


分散式开发是未来风电发展的重要发展方向。大力发展分散式风电,不但解决了风电的就地消纳问题,而且由于单个项目体量较小,更容易吸引和调动社会资本,扩大绿色电力消费。


在海上风电方面,截至2016年底,我国海上风电装机容量仅为163万千瓦,而“十三五”规划确定的目标则是,到 2020 年,全国海上风电开工建设规模达到 1000 万千瓦,力争累计并网容量达到500万千瓦以上。这预示着海上风电发展空间很大。


此外,随着国内市场竞争日趋激烈,加之自身技术实力的提升,走出国门,参与国际竞争将成为国内整机企业必须迈出的关键一步。


对此,中国海装制定了“海陆并进”“两海战略”的发展策略。


陆上方面,中国海装开发了2.0MW、3.0 MW等平台,涵盖各类风区的适应性机组,单机上网功率得以柔性扩展,实现了2.0XMW、3.XMW系列化发展。针对低风速风能资源特点,我们重点开发了大叶轮、高塔筒技术,于2010年率先推出H102-2.0MW,随后几年陆续研制成功了H111-2.0MW、H120-2.0MW、H12X-2.0MW。2017年,在历年成功研发的基础上,又开发出了H12X-2.2MW、H14X-3.XMW陆上风电机型。


目前,我们还拥有多款高度从70m—140m的塔筒可供顾客选择。同时,我们还正在进行160m塔筒技术的引进,该技术已经在欧洲实现了上百台的批量装机。为了提升机组和运维的智能化水平,中国海装开发出系列智能控制技术,并正在研发智能运维系统。未来,我们将持续丰富已有平台的机型保有量,同时适时开发新机型。


分散式方面,中国海装已建成多个分散式项目,并有较好运行业绩。据数据统计,2016年中国海装国内多个年平均风俗低于6m/s的项目,实际满发小时数均超过2100h。美国某项目年平均风俗为7.5m/s,实际满发小时数超过2700h。未来,我们从降低建设成本、降低风机噪音、发电效率高、电网接入等方面考虑,以技术创新开发多款更适应中国国情的分散式机组,提高风电机组环境友好性。


在海上风电方面,中国海装提出了海上风电整体解决方案。这套解决方案涵盖了从前期资源评估、项目开发、设备选型、风机布置,到设备一体化载荷仿真计算和建模、项目安装建设、一体化运维。同时,我们还进行了一些列海上风电的探索,大型海上风电机组研制、防腐研究与应用以及大型叶片研制、海上运维等方面,全面展示了中国海装在海上风电的底蕴和实力。


我们在2012年就研制出5 MW机型,今年又推出了全球风轮直径最大的H171-5MW海上风电机组,目前已完成吊装并网。目前这20台5MW机组运行稳定,也验证了我们这套海上风电整体解决方案的有效和可靠。目前,10MW级海上风电机组研制工作已经启动。我们的目标很明确,就是要做国内海上风电机组制造技术的引领者。


在海外市场,“十二五”期间,中船重工在美国全资子公司,于2012年实现美国爱荷华州2台2MW风电机组的样机装机和并网发电。2016年,首个海外(美国)批量装机项目完成吊装和并网发电。“十三五”期间,中国海装在将坚持“投资和销售并重、海上陆上项目并举”的发展模式,大力打造国际市场。

End

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出品 | 中国能源报(ID:cnenergy)

责编 | 闫志强 

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