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科技驱动智造明阳智能等风电龙头“席卷世界”

发布时间:2022-08-29 13:34:55
  • 产品介绍

  6月15日是“全国低碳日”,今年的主题是“落实‘双碳’行动,共建美丽家园”。伴随“双碳”目标的提出,我国正积极推动能源结构转型,构建以新能源为主体的新型能源体系。一系列清洁能源政策的持续推动之下,风能作为一种低碳清洁的主力可再生能源成为了护航绿色经济发展的新动能。风电产业的高速、高质量发展为能源供给侧积极落实“双碳”行动提交了一份产业答卷。

  近日,《日本经济新闻》网站新闻报道称,据全球风能理事会统计,2021年全世界新增(海上风电装机)量约为2020年的三倍。这其中起到引擎作用的是中国。2021年新增(海上风电装机)量方面,仅中国就占世界的八成左右。中国海上风电发展势头不减,正改变着世界风力发电设备制造商的版图。报道称,2021年中国海上风电新增并网容量1690万千瓦,同比增长四倍多。在中国的快速增长面前,海上风电发达的欧洲也显得黯然失色。

  《日本经济新闻》的这篇报道还认为,中国企业积累了技术和业绩。就像曾在太阳能电池板领域以类似方式席卷全球市场那样,中国(风力发电设备制造)企业也有可能摆脱主要在国内蓬勃发展的状态,在海外市场与欧洲企业并驾齐驱。全球海上风电市场有望在2022年继续稳步扩张。受能源价格飞涨等影响,欧洲制造的风力设备成本上升,能自给自足大量原料和燃料的中国(风力发电设备制造)企业的竞争力将相对增强。

  相关报道中还引用了一张实景图片,展示了意大利南部港口塔兰托由中国明阳智慧能源集团股份公司提供的海上风力发电机组。据悉,在这一项目中,明阳智能提供了10台总功率为30兆瓦的风机机组,可以满足近两万个家庭的用电需求。该项目是地中海第一座商业化海上风电场,也是中国风机制造商第一次在欧洲取得海上风机订单。

  公开数据显示,截止2021年末,明阳智能的在手订单超过19GW,规模位居全球第3名。同时,其在2021年全球海上风电新增装机量排名中同样位列前3。

  对此,业内人士分析称,明阳智能长期在中国及全球的风机制造领域保持领先的原因或主要因为公司自成立以来持续重视研发创新与技术迭代。

  作为国内最早布局半直驱技术的风机厂商,明阳智能已经精准预判到风机大型化的发展趋势。在自主研发与技术引进的有效结合中,坚持完成了半直驱技术路线的飞跃。

  历经了十余年实践积累和数次升级,明阳智能已经发展成为国内风力发电行业产品品类最为齐全,布局最具前瞻性的重要风机智造企业之一。超紧凑半直驱技术、超低风速技术、机组大型化技术、抗台风技术均在行业内处于领先水平。

  针对中国风况和气候条件,明阳智能研发和设计了适应不同特殊气候条件的陆上和海上风力发电机组,形成了”覆盖当前,占据未来”的多产品布局,包括单机功率覆盖1.5-7.XMW系列陆上型风机,以及单机功率覆盖5.5-16.6MW系列海上型风机。每个系列的风机又包含不同叶轮直径,适应不同地域、不同自然环境的风况特点。在同一叶轮直径基础上,公司根据不同环境条件推出了常温型、低温型、高原型、海岸型、抗台风型、海上漂浮式等系列机组。明阳智能推出的MySE紧凑型半直驱机型凭借低成本、高稳定性、高发电量等特性的已经获得了市场的高度认可。

  行业数据显示,在相同条件下,使用超紧凑半直驱技术的MySE机组发电量同比其它机组要高约5%。在未来风机大型化的过程中,MySE风力发电机组所采用超紧凑半直驱技术路线的优势将更加突出。尤其值得关注的是,明阳智能已超前布局海上风电,经过多年的数据积累和研发提升,明阳智能已成为行业内掌握台风风场实际运行数据最多的公司,也成为了海上风电领域中,抗台风机组中的“第一品牌”。

  记者了解到,2021年明阳智能正式宣布推出MySE16.0-242海上风电机组。这是目前已发布的全球最大功率海上风电机组,额定功率16MW,叶轮直径242米,具有46000平方米的扫风面积,单机容量超过维斯塔斯V236-15.0MW、西门子歌美飒14MW-222DD、GE Haliade X14MW-220。据介绍,该机型具备发电量高、模块化结构设计、可靠性高、传动效率高、电能质量好、密封性能和散热性能好等特点,尤其还具有抗台风性能优良、抗盐雾腐蚀性能优良、运输和吊装便捷及成本低等优势。

  在开发深远海方面,明阳超前布局的超长叶片技术和深海漂浮式风电技术,充分风机大型化、深海化趋势。依赖公司在风浪数据收集、海上风机创新研发和海上风电施工方面的技术成果和积累,搭载MySE5.5漂浮式风电机组的“三峡引领号”于2021年12月7日正式并网发电,成为亚太区域首台投入商业化运营的漂浮式风机。

  为实现自主创新,持续保持公司核心竞争力,明阳智能持续加强科研投入,构建了完善的研发体系。公告显示,公司先后建立了国家级企业技术中心、国家地方联合工程实验室、广东省风电技术工程实验室、广东省工程中心和博士后科研工作站,并在美国硅谷、德国汉堡,以及北京、上海、深圳建立高端前沿研发中心。与ECN(荷兰的国家级能源实验室)、DNVGL(德国劳埃德船级社)、Fraunhofer(德国弗劳恩霍夫研究院)、Romax(世界顶级传动链设计商)等国际知名机构在气动弹性力学研究、齿轮箱设计、传动链系统设计、复杂地形风资源测算、先进控制策略开发等领域开展长期科研。

  2019年至2021年,公司分别实现研发投入4.67亿元、7.41亿元和10.55亿元,分别占营业收入比重为4.45%、3.30%和3.88%,保持较高的投入强度。

  在构建核心技术的同时,公司积极推进生产制造领域的数字化和智能,打造智能制造平台。据介绍,公司构建全国化的生产布局,13个生产基地,其中包括了6大整机生产基地、6大叶片生产基地、1个电力电子生产基地。同时,公司设立了6大区域运维服务中心和300多个备件库,建立了生产基地+运维服务中心+项目的快速响应服务平台,既贴近中国主要的新能源基地,又可以更贴近客户需求并实现就近制造和运输。此外,明阳智能还通过建立平台化和模块化的生产方式,实现整机80%的关键部件具备互换性、通用性和接口一致性,可以有效减少新产品的投产周期和制造成本,推动生产制造效率提升。

  明阳方面介绍说,除了公司内部生产制造体系的高效运作,产业链的整合也是明阳智能制造的重要组成部分。基于明阳在叶片、齿轮箱、变流器、控制系统等各核心零部件领域的自主研发和制造能力,可以通过技术和标准输出的方式,深度绑定上游供货商。不仅实现企业自身制造成本和生产质量的优化,而且实质上推动了我国风电产业链的智能制造水平的发展。

  明阳智能高度始终高度强调科技化、数字化和智慧化。风机产品上应用的“基于模型的控制(MBC)系统”已居于全球领先水平,保障了“聪明”的风电机组在运行中自动优化,主动偏航风轮像“向日葵”逐日一样追踪主风向,使整机处于载荷最小状态。

  明阳智能还专门组建了智慧能源研发团队,这也使得明阳智能在风场智慧运营方面不断获得新突破。业内人士介绍说,智慧化风场主要分为三个阶段:风场自我识别、风场自我决策和风场自我运维。目前的技术演进主要集中在风场自我决策阶段。

  明阳智能基于Deep Matrix Space即数字化解决方案平台,一方面通过与实测全国各省代表性测风塔数据进行模拟计算,模拟出全国降尺度风资源数据,可为客户在没有具体测风数据的前提下提供准确的风资源数据。另一方面,通过平台融入CFD仿真模块,模拟分析出各个机位点由于地形的影响导致风资源的变化,从而更加准备的评估各个机位点风资源情况。同时,还可根据选定区域风资源情况自寻优评估出该区域的风资源情况,自动化完成布机方案、道路设计、集电线路设计。

  此外,明阳智能的智慧化风场管理系统还可以基于DMS平台实施定制化塔筒和基础优化,以及根据客户需求模拟项目经济性计算和竞价上网电价评估等,深度挖掘可降低电价的一切提供点。

  多维度的科技化、数字化创新,使得明阳智能通过大数据平台与风场在线监控系统可以实现对机组进行实时监测与分析,提前作出运维判断。确保运维团队可以选择在小风期开展维护工作,从而降低故障发生的概率,提升机组的可利用率。据了解,得益于领先的智能运维能力,明阳智能自营电站具备较高的效率。公司新能源电站平均可利用小时数远高于全国风电站和太阳能电站的平均水平。