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謝德奎:葉片和主軸承是海上風機的兩大瓶頸

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-12-12   來源:能見APP  瀏覽次數:328
核心提示:遠景能源有限公司海上產品線總經理謝德奎出席大會并發表了題為《海上風機的瓶頸與創新》的主旨演講。

 
        遠景能源有限公司海上產品線總經理謝德奎出席大會并發表了題為《海上風機的瓶頸與創新》的主旨演講。
       以下為發言內容:
       我今天演講的題目是“海上風機的瓶頸與創新”。
       我們的部件有很多瓶頸,我講兩個瓶頸,一個是葉片,一個是主軸承。
       隨著葉片長度增加,40米的葉片對應80、90米的風輪有10幾噸重,到現在這個重量可以做到150、160米。我們技術不斷革新,經歷了聚氨酯、環氧樹脂等,下一步我們必須走到碳纖維葉片這個無人區,才能夠使葉片在風輪不斷變大的過程中,把重量控制住,從而控制住整個設備的成本。
       超大風輪已經進入無人區了,這個必須用碳纖維技術克服,玻纖技術向碳纖維技術轉變把整機設計拉回了十多年前:整個工藝供應鏈全部掌握在德國、日本,而且成本是非常昂貴的。這是我們的瓶頸。大型碳纖維葉片設計供應和技術把控我們都不掌握,碳纖維供應導致今年甚至明年會繼續非常緊張。工藝水平和投資跟不上葉片長度變化導致產能受限。另外,如果沒有充分測試驗證以及論證時間,這個風輪風險非常高。
       我們怎么做?遠景的開發思路通常都是陸上成熟再往海上引進,風電技術把陸上和海上一起看。我們首先在陸上做了碳纖維葉片并且做了破壞性試驗,到風場通過運行把這個技術成熟化。供應鏈如此難以獲得,我們必須掌握葉片設計技術。我們在江陰建立了自己的測試試驗臺,會做各種葉片的疲勞測試以及破壞性拉斷等試驗,保證這個葉片在我們自己試驗臺上充分測試。保證技術先培養成熟然后制造供應鏈必須立即跟上,以這樣穩健的開發克服目前海上大風輪碳纖維的挑戰。
       第二個瓶頸跟大家分享一下的是軸承,軸承有一部分是SRB技術,還有用的是DRTRB技術。這兩種技術,遠景都是在陸上做了測試驗證并且運行的,但不會輕易在海上立馬嘗試。這兩個軸承承載能力比較大,對加工尺寸非常敏感,對油系配合度甚至達到了微米級。這個是海上大風機到8兆瓦不二的選擇。目前,國內沒有一家軸承廠能夠生產,這意味著我們跟全球搶供應鏈。
       這是三款主軸承的系列,我們主軸承外徑是1540mm以內,SRB+SRB是比較成熟的技術,已經布局了十幾條生產線,如果全力以赴生產這種軸承,一個供應商能夠產3700套,如果TRB+TRB要做到支撐6兆瓦、8兆瓦以上,加工直徑要到2米到3米,產能1500臺。DRTRB目前都是3米到4米的,產能只有350套,這是這家供應商要向全球供應軸承所面臨的現狀。我們遠景面臨的選擇依然堅守在SRB+SRB上,它足夠支撐到5、6兆瓦,它擁有全球充沛的供應鏈。
       下面我們講一下遠景怎么看待海上LCOE。這是遠景集成全球數據繪制中國海上LCOE地圖,我們有一個平臺,包括陸上和海上,我們把氣象衛星等數據加上風機的模型,比如,不同兆瓦的風機模型以及不同海洋地質數據、風速數據,立馬能夠推出風機塔筒和技術成本和重量,把這些放到平臺之后我們很快繪制出中國海上風電LCOE地圖。
       在LCOE計算的公式里,我們做了敏感性分析,發電量在LCOE模型中占50%,也就是我們主機廠多發的電能夠把一些BOP、基建成本、風機成本抵掉,這是基于自己做的風電場做的模型分析,如果質量不好、質保成本大幅度提升發電量會急劇下來,OPEX會上升。
       根據遠景的模型,在兩三年內風機兆瓦沒有必要做得更高。7兆瓦、160米風輪就可以最好的LCOE了,因為我們單價比較高,最好的收益率不在更大的兆瓦而是在LCOE,遠景要把發電量做上去抵沖風機成本的增加。
遠景在尾流方面做了一些研究,在整個發電折減里面占了50%,同時歐洲和中國的尾流還是不一樣的,歐洲的風能量比較強,尾流衰減的比較慢,中國風速是中低風速,尾流衰減更加厲害,現在遠景有將近1.5GW容量的風機在海上運行,我們       做了一個實驗,考慮到中國的風場比較密集、風速比較低,提升的空間會更大,所以用尾流控制未來可以提升3%至4%甚至5%的發電量。
以上是我的分享,謝謝各位。(根據演講速記整理,未經演講人審核)
 
關鍵詞: 海上風電
 

 

 
 
 
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