浅谈国内风电整机技术发展

2017-05-23 10:15:54 风电峰观察　作者：董礼　点击量：评论 (0)

风电峰观察：中国的低风速风电发展至今，已经进入了风电开发的无人区，下一步怎么走只有自己向前探索，仅仅靠引进技术很难走得太远。近日，华锐的A股股价跌到近1 5元，名副其实的是A股最低价格的股票了，似乎也走

风电峰观察：中国的低风速风电发展至今，已经进入了风电开发的“无人区”，下一步怎么走只有自己向前探索，仅仅靠引进技术很难走得太远。

近日，华锐的A股股价跌到近1.5元，名副其实的是A股最低价格的股票了，似乎也走到了退市的边缘。昔日风电老大如今的境况有点让人惋怜。而盾安高价收购华创，让垂涎欲滴的明阳没能实现产业的进一步扩张。有朋友说，这一收购将开启了国内整机商的并购大幕，这个还需要拭目以待。但无论怎样，中国风电整机市场这些年的竞争可以用惨烈来形容，2008年统计的国内整机制造商超过80多家，而今天成规模的只有20家左右，这个数字还将会进一步的缩小。

(一)技术之源

记得2007年左右，我还在廖明夫教授那读博士，一个造纸厂的老板找到主持中德风电培训项目的廖教授，说要搞风电整机，而且认为自己完全有能力搞，觉得搞个风车很容易的事情。这样“自信”的公司非常之多，找廖老师的也很多，多是想让其指点一二，均被廖老师泼了冷水。很多企业在后来的风电整机路上也并不顺利，其最主要的原因就是盲目自信、忽略了风电的复杂性、犯了一些设计原则性的问题。有些公司据说为了规避倒塔，其某型号塔筒设计重量比行业内的佼佼者高出近百吨。如果真是这样的话，何谈竞争力呢?华创应该算是自主设计了，沈阳工大的技术，但始终没有较佳的表现。

而目前国内排名靠前的整机厂，无一不是采用了技术引进、消化、再“创新”的路线，技术来源包括Furlander、Vensys、Aerodyn、GH、Windtec、Repower等。其中，华锐引进了Furlander的1.5MW整机技术，并创造了过山车似的发展历史，而当时的Furlander在德国几乎是“揭不开锅的”(欧洲没什么市场)，华锐的橄榄枝挽救了Furlander几年的生命，不过在2013年这家公司还是破产了。记得06年底我还去了这家公司参观访问，大胡子老板的中国式的热情，也印证了他对中国人的好感。当然华锐股价从上市之初的90元一路走到今天的全股市最低价，肯定不能完全归咎于引进技术的优劣，然而技术之源确实影响深远。

国内的联合动力、明阳、海装的主流机型的技术来源于德国Aerodyn公司。所引进的设计秉承了德国工业“靠谱”的特点，设计出的机组安全性较好，传动链选用可靠性较高的四点支撑结构，机组的余量较大。这也为这些公司近年来在低风速的平台化推进奠定了基础，在引进的1.5MW技术平台上联合动力推出了最大到97m风轮直径的产品，并且适用到3类风区，确实是步伐不小。至于行业最大的黑马远景，也是高仿GE和Siemens的产品，某种程度上也算是一种技术引进。历史是一面镜子，或许今天海上风电的发展应以史为鉴，还好我们今天的基础要比当年好很多，但真正靠谱的可以引进的技术也并不多，需要认真鉴别。上海电气和西门子的绑定会不会成功，拭目以待吧。

(二)盛宴背后的行业风险

据了解，各家在引进技术后的再创新也是不尽人意，即使是非常“成功”的整机企业。一个朋友到了一家排名靠前的整机公司工作，发现偏航系统故障点很少，他感叹难怪现场没什么故障，口碑那么好，但难说后面不会有更大的隐患。

我曾经问过原Kenesys的载荷总监Nicolai先生关于载荷控制与可靠性的问题，他是我06年在德国实习期间的企业导师。他讲，以GE为代表的公司在载荷控制方面深入挖掘，机组设计比较轻，成本低;而部分欧洲整机公司则考虑更多的是鲁棒性，机组会更强壮，成本偏高。举个例子，就好像来了一股妖风，GE的风机扭了一下腰，扛过去了;而有的整机则什么都不用动就扛过去了，因为它够强壮。当然，个人认为不能追求单方面的极致，要做好降载控制算法的验证工作，做好安全评估。实际上，GE花了大量人力、财力、时间在做新技术的验证工作。对于国内的整机公司来说，如果不深入研究论证，照猫画虎，扭不好可能会把自己的“腰”扭断。

而在市场激烈竞争之下，国内新机型的研发周期越来越短、以仿真为主缺乏真正的验证、不断的挑战设计边界，再加上成本压力下供应链质量的参差不齐，使得机组的安全可靠性令人担忧。2016年多家整机公司出现批量变桨轴承断裂的事故，而主轴承、齿轮箱、发电机等关键大部件的批量性的事故也时有发生，这些并不是个案和巧合。而海上机组的事故则会造成更大的维修成本。

有些整机公司则准备了大量资金做拨备，也说明了制造商对潜在的风险的担心，但这毕竟是事后措施。有人说风电是场长跑，最后的冠军是谁很难说。不管怎样，风电整机从业者都应该树立风险意识，对新技术、新算法、新突破、新设计、新部件都要认真分析、充分验证、遵循科学严谨的规则;涉及设计原则的问题更要系统思考。

教科书里的相似准则也没法直接放大叶轮直径和提高塔架高度，所涉及的气弹稳定性是否被考虑、有没有降噪模式、雷诺数如何变化、整机动力学特性如何考量、放大后的供应链成熟度如何、吊装运输问题如何解决、超高塔筒如何减振加阻、机组载荷如何有效控制、生产制造工艺怎么考虑等等问题都需要深入研究与应对。如果不管不顾的粗放式、冒进式的推进“新机组”的研发，势必风险更大。

今年以来，各家2MW级别的陆上机组的叶轮直径已经剑指128-130m，而121m风轮直径的机组还没有大批量推广应用的经验。这个过程谁做的扎实细致，谁的风险或许就能控制的好些。当然，有些“急功近利”的业主也加速了行业的激烈竞争，不过最终业主也是这些机组的最后拥有者、风险的主要买单者。