中國中車株洲所:追求差異化加碼低風速市場
6月底,一場圍繞低風速與分散式風電開發(fā)的會議——中國中東南部風電開發(fā)研討會在湖
南株洲召開,會議由中國風能協(xié)會主辦,中國中車旗下中車株洲電力機車研究所有限公司
(下稱中車株洲所)承辦,700多名行業(yè)人士參加此次會議,會議的火爆襯托了當下低風
速市場的火熱。
自2014年開始,“低風速”成為風電行業(yè)出現(xiàn)頻率最高的詞匯之一,各種針對低風速市場的
風機開始下線,“低風速”被稱為是一場決定中國風電格局的戰(zhàn)役,所有的整機廠商都參與
其中。
在軌道交通領(lǐng)域有名的中車株洲所,在風電整機裝備領(lǐng)域也已經(jīng)深耕多年。發(fā)展至今日亦
逐漸吸引了行業(yè)的目光。原因有二:其一,隨著中國風電開發(fā)由“三北地區(qū)”轉(zhuǎn)向中東南部,
相對于北方風電資源優(yōu)質(zhì)地區(qū)而言,南方低風速地區(qū)的風電開發(fā)需要更加精細化、個性化
的產(chǎn)品與服務,中車株洲所在此領(lǐng)域早有布局;其二,近年來,中國中車持續(xù)加強對風電
產(chǎn)業(yè)的資源投入,要將風電打造為中車軌道交通以外新的支柱產(chǎn)業(yè),其決心已不容小覷。
差異化基因
眾所周知,中國中車在軌道交通領(lǐng)域是當之無愧的龍頭企業(yè)。而中車株洲所作為中車核心
子公司,前身為“鐵道部株洲電力機車研究所”,已有近60年歷史,在電氣系統(tǒng)工程、自動
控制、高分子材料及其應用、檢驗測試、變流與控制、智能信息處理、功率半導體技術(shù)等
方面均有非常深厚的技術(shù)積累。電力傳動類似于汽車發(fā)動機,高速車上有一個網(wǎng)絡控制系
統(tǒng),就是“神經(jīng)系統(tǒng)”。而領(lǐng)跑中國高鐵的“心臟”,就來自中車株洲所。
本世紀初,株洲所提出“走好兩條鋼軌、走出兩條鋼軌”的同心多元化戰(zhàn)略。通過對風電行業(yè)
的了解,株洲所認為完全可以將相關(guān)技術(shù)嫁接到風機制造上。大型風電機組的功率等級和電
力機車處于同一水平,電力機車再生制動工況也與風力發(fā)電工況相似,中國中車研制了世界
領(lǐng)先的適應高溫、高寒、高風沙、山地等區(qū)域使用的高鐵列車,這些技術(shù)和制造經(jīng)驗也可以
成功移植到風電產(chǎn)業(yè)中,去研發(fā)適應高原、高寒、高風沙、山區(qū)等區(qū)域的風電整機。國家應
對氣候變化戰(zhàn)略研究中心和國際合作中心原主任李俊峰也認為,“高鐵裝備與風電裝備有相通
之處,技術(shù)的橫向轉(zhuǎn)移基本上可覆蓋80%的風電裝備”。
2006年,株洲所進入風電整機制造領(lǐng)域。2007年即在湖南省江華縣完成了首臺兆瓦級大型
風電機組的并網(wǎng),實現(xiàn)了湖南省大功率風力發(fā)電“零”的突破。2009年,由株洲所提供機組的
湖南省首個大型風電場——郴州仰天湖風電場順利并網(wǎng),這也開創(chuàng)了當時概念還不明顯的低
風速風電市場先河。
時至今日,中國中車在風電自主技術(shù)領(lǐng)域擁有“發(fā)電機—變流器— 葉片—主控系統(tǒng)—整機
”這樣一條接近完整的產(chǎn)業(yè)鏈,強大的產(chǎn)業(yè)集群使得整機制造在研發(fā)協(xié)同、質(zhì)量控制、產(chǎn)
品供貨進度等方面擁有諸多優(yōu)勢。具體來說,在研發(fā)協(xié)同方面,在風電機組開發(fā)過程中,
整機開發(fā)從方案階段即可與葉片、發(fā)電機、齒輪箱和變流器等關(guān)鍵部件的開發(fā)形成良性互
動;在質(zhì)量控制方面,中車內(nèi)部產(chǎn)品鏈的形成,使得中車株洲所風電的風電機組在關(guān)鍵核
心部件上擁有嚴格而統(tǒng)一的質(zhì)量管控體系和質(zhì)量過程控制方法;在產(chǎn)品供貨進度上,中車
的電機、葉片在風電市場占有率都排在前列,從規(guī)模、產(chǎn)能方面考慮,對風電場開發(fā)中風
電機組供貨進度具有優(yōu)秀的保障能力。
標準先行
風電的發(fā)展起源于歐洲,我國目前沿襲的標準是歐洲標準。在國外,關(guān)于低風速的概念還
未形成,因此關(guān)于低風速的標準一直以來都是缺失的。
“低風速是中國人自己的創(chuàng)新,大家定義低風速,只是界定到了低至多少,但有關(guān)低風速
的特性,沒人說得清楚,包括高空急流、風向變化等。”國華投資的一位高管曾在接受
《能源》采訪時向行業(yè)諫言。
中車株洲所風電總工程師高首聰認為,標準的缺失由此引發(fā)一些列問題,由于行業(yè)內(nèi)對低
風速理解有差異,因此主機廠對于專為低風速風區(qū)所設計的風電機組選取設計條件各異,
由此進行設計可能存在項目經(jīng)濟性匹配問題、機組安全性和可靠性問題、運輸和維護問題
等,造成設計制造成本高,不利于風場度電成本降低。
任何一個行業(yè)要想擴大發(fā)展,標準化都是必不可少的,2017年4月10日,行業(yè)期盼的《低
風速風力發(fā)電機組選型導則》由國家能源局發(fā)布,將于今年8月1日起正式實施,該導則出
臺填補了國內(nèi)低風速風場建設指導標準空白。
然而外界很少知道的是,株洲所是低風速和高海拔兩項行業(yè)標準的重要參與者,是《低風
速風力發(fā)電機組選型導則》和《高海拔風力發(fā)電機組技術(shù)導則》參編的唯一整機商。全國
風標委專家、中車株洲所風電事業(yè)部副總工程師王立鵬認為,選擇株洲所是因為株洲所擁
有從部件到整機的全方位把控能力,另外株洲所在低風速和高海拔風場建設方面經(jīng)驗豐富。
自成立伊始,株洲所從自身的優(yōu)勢出發(fā),異常注重細分市場的開發(fā),選擇在被巨頭們忽略
的南方省份另辟蹊徑,瞄準“上山”和“低風速”兩個方向主動出擊,即高海拔和低風速市場。
比較有代表性的是中車株洲所自主研發(fā)的WT1500兆瓦高海拔風電機組,該型機組在云南、
貴州、甘肅等地均有大批量裝機,并且運行業(yè)績優(yōu)良,由株洲所提供機組的云南某風場,
年可利用小時數(shù)經(jīng)常高達4000小時居全國首位。高海拔市場的開發(fā)一度成為株洲所在風
電行業(yè)站穩(wěn)腳跟的關(guān)鍵。
標準的背后是對株洲所風電的認可,其實也是話語權(quán)的爭奪。全國風力機械標準化技術(shù)委
員會秘書長王建平認為,“風電行業(yè)大部分雖是推薦性標準,但標準頒布實施之后,如果政
府部門在文件當中引用作為技術(shù)依據(jù)的話,這個標準就要強制執(zhí)行了。”
一站式服務
2017年,株洲所已經(jīng)進入風電整機制造領(lǐng)域超過10年。與之相對應的是,中國風電開發(fā)
也步入第二個階段——由“集中式”轉(zhuǎn)向“分散式”、由“重資源”轉(zhuǎn)向“重市場”、由“三北”地區(qū)
轉(zhuǎn)向南方省區(qū)。
有專家認為,中東南部的風電開發(fā)不再是簡單的建設模式的變化,核心不僅是技術(shù)問題,
更是風電開發(fā)思路的轉(zhuǎn)變。對整機廠商而言,除開發(fā)相關(guān)機型外,還得設計出針對低風
速開發(fā)的整體解決方案,必須從賣設備向賣服務轉(zhuǎn)變。
南方地區(qū)風資源投資環(huán)境非常復雜,對資源的判斷,直接決定了項目的收益。南方雨季長
、風切面比較大、居民比較集中給項目開發(fā)帶來了巨大的挑戰(zhàn),南方對風的要求,對風的
理解上跟北方是不一樣的,需要更精確。
根據(jù)這一行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀認識,株洲所在2016年、2017年相繼與國家氣候中心、法國美迪公
司展開戰(zhàn)略合作,前者是國內(nèi)最權(quán)威的氣象資源研究機構(gòu),后者則是全球風電工程領(lǐng)域風資
源評估技術(shù)方面的頂級公司。共同搭建的“智能云技術(shù)”風資源系統(tǒng)平臺將切實解決當下低風
速市場面臨的“痛點”和“難點”:資源評價和微觀選址以及后續(xù)的風機定制,尤其是針對國內(nèi)
復雜地形風資源評估精度的技術(shù)瓶頸得到極大突破。
在低風速產(chǎn)品研發(fā)方面,株洲所也下了大功夫。本次論壇上,株洲所舉行了“為中低風速定
制,中車風電新產(chǎn)品推介會”。 重點推介了2.xMW平臺化風電機組和3.X兆瓦風電機組平臺
。發(fā)言人高首聰針對低風速區(qū)域,從機組所需要應對的經(jīng)濟性、可靠性以及環(huán)境適應性等
多方面闡述了系統(tǒng)解決方案。其推介的WT2000D121、WT2200D130、WT2500D126、
WT2500D130等機型為核心的2.xMW平臺化風電機組,涵蓋了不同風輪直徑、不同塔架
高度的多款系列化產(chǎn)品,平臺下各機型能夠?qū)Σ煌瑓^(qū)域、不同地形、不同風資源條件下形
成有效的互補;平臺化產(chǎn)品物料復用率達到80%以上,極大降低產(chǎn)品線備品備件的儲量,
提高了運行維護一致性和響應速度。2.xMW平臺旗下系列化機型能夠使年平均風速在4.8m/
s的風區(qū)具備可開發(fā)價值,并在設計之初就考慮了10%的增量能力,其中2.5MW機型最高能
長時間運行在2.75MW。中車株洲所2.xMW機型通過最優(yōu)選擇和組合方案,滿足不同風場的
投資規(guī)劃需求,極大為業(yè)主提升價值,實現(xiàn)最低的度電成本,最大化的投資回報。
本次發(fā)布的3.xMW平臺產(chǎn)品平臺依托陸上大兆瓦風電機組平臺化設計理念,可根據(jù)客戶需
求及風場條件,實現(xiàn)額定功率在3.0MW~3.6MW之間定制,風輪直徑141、147m,具備
中低風速全適應性、可利用率高等競爭優(yōu)勢,可實現(xiàn)年平均風速從5.8m/s至7.5m/s風場的
有效開發(fā)。該機型的研發(fā)成功充分體現(xiàn)了中車株洲所在陸上型大功率風電機組開發(fā)方面的
核心實力,其技術(shù)開創(chuàng)性處于行業(yè)領(lǐng)先水平。
低風速地區(qū)發(fā)展前景雖好,但競爭日趨白熱化,熱鬧的市場背后,必須看到的是,這個典型
的技術(shù)資本密集型行業(yè)經(jīng)歷了前幾年的調(diào)整洗牌后,整個行業(yè)的毛利率仍然維持較低水平,
并且短期內(nèi)難以改變。對中車株洲所來講,同樣面臨巨大的考驗,好消息是,風電產(chǎn)業(yè)在龐
大的中國中車版圖中,的確占據(jù)了越來越重要的地位。按照中國中車的規(guī)劃,中車把風電產(chǎn)
業(yè)作為除軌道交通主業(yè)外的第一產(chǎn)業(yè)來打造,中車風電被賦予了更多的意義。風電是一場比
拼技術(shù)與整體實力的持久戰(zhàn),中國中車將在資金、技術(shù)、人才方面給予全方位的支持,這正
是大多數(shù)風機企業(yè)所不具備的資本。
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