風電裝備企業實地調研報告
當依賴化石能源的發展不可持續之時,中國經濟需要一場能源革命,而風電則是這場革命當之無愧的主力軍。2014年風電行業重新點燃了全面復蘇的希望,今年也被業界認為是風電行業大發展的 “元年”。
為把脈我國風電行業發展大勢,深入了解不同類型風電企業的生存狀態,讓風電發展 “更接地氣”,日前記者參與了一次風電裝備企業的實地調研。歷時八天時間,轉戰北京、湖南、江蘇、安徽等地,走訪三一重能、株洲所、湘電風能、江蘇海力、遠景能源等五家企業。一路走來,深切感受到了我國風電裝備企業奮發圖強、崇尚創新的開拓精神,國企的國家情懷,民企的靈活求變,都給記者留下了深刻的印象。
三一重能:做強全產業鏈的風電 “王者”
作為三一集團旗下一支年輕的生力軍,三一重能正在推動綠色轉型,致力打造全球風電品牌的領先者。
三一重能總經理謝志霞表示,能源及能源裝備被確定為一號戰略,公司中短期將建設40~60個風電場,以技術創新不斷擴大規模并提高市場占有率。按照戰略定位,三一重能將成為epcotf整體方案最佳的解決者,清潔能源領域有影響力的投資者,以及運維、部件、再制造等后市場最優服務者。 “核心技術和現代化是進口不來的,三一重能將憑借制造、技術、服務和品牌等全產業鏈優勢,迎頭趕上,上演王者歸來。”謝志霞說。
堅持創新不止
按照規劃,到2020年,我國非化石能源將占一次能源消費的15%,風電裝機達到2.5億千瓦,相當于今后每年新增風電裝機2000萬千瓦,未來風電市場發展空間巨大。龍源電力原總工程師楊校生表示,以化石能源為主的能源結構不可能支撐經濟的可持續發展,未來新能源中的風能、太陽能等清潔能源將成為主要發展方向,尤其是海上風電有望迎來大發展。
在我國加快發展清潔能源的大勢下,三一重能正在全力推進綠色轉型,力爭成為風能總體解決方案的服務商,能源及能源裝備也被確定為公司的頭號戰略。三一重能研究院副院長李東告訴記者,公司每年將收入的3%~7%用于研發。 “十三五”期間,公司將著力大功率風機、海洋風機,以及低風速地區風機技術的研發。
中國風能協會名譽理事長施鵬飛表示,未來風電機組的智能化將是重要發展趨勢,而風機的智能化發展必須在傳統制造工藝過關的基礎上,充分融合互聯網技術創新。剛剛頒布的《中國制造2025》提出,要重點發展智能制造。而三一重能也是國內踐行工業4.0的先行者之一。
“上海臨港產業園的自動化程度很高,取代勞動力的工業機器人大量應用。”李東坦言,在國內人工成本不斷上升的背景下,我們專門作了一項測算,如果使用工業機器人代替人工,在3~5年時間內即可收回成本。
記者了解到,三一重能擁有北京和長沙兩座研究院。李東所在的長沙研究院主要致力于風電前沿技術的研發,而北京研究院則專注于既有技術的再創新。截至目前,三一重能已獲得授權專利236件,發明授權123件,是擁有專利最多的風電企業之一。
在謝志霞看來,與其他同類企業相比,三一重能的全產業鏈優勢得天獨厚,尤其是協同研發優勢明顯。通常來講,輕資產的組裝型企業不敢進行巨額研發投入,只能從事簡單的組裝業務。而三一重能的研發創新能力更強。此外,服務優勢、質量管控能力,以及提供整體解決方案的能力,也是三一重能有別于其他風機企業的獨特競爭優勢。
聚焦國際化戰略
在國家 “一帶一路”戰略的大背景下,三一重能專門成立了 “一帶一路”領導小組,小組成員由公司核心管理層組成,以擁抱 “一帶一路”即將帶來的巨大機遇。
用謝志霞的話來說,三一重能將采用信息化手段,有效整合合作伙伴的資源,組成聯合艦隊出海,重點推動工程機械等裝備出口。
據介紹,公司制定了 “五小龍”出海的戰術,除了風電設備出口之外,還將涉足大型項目投資和資本運作等領域。通過設備制造、運營維護、資本運作,以及提供服務,公司將實現全面系統 “走出去”。
國際市場也是三一重能強勢歸來的必爭之地。數據顯示,2013年公司風機出口只有23萬千瓦,去年增加到49萬千瓦,截至今年5月22日,公司已經實現風機出口合同100萬千瓦。
“我們采取聚焦戰略,選擇政治環境穩定、市場需求巨大的市場,并與中央企業聯手 “走出去”,目標市場包括蒙古、美國、新西蘭和阿曼等國,今年可能具體落實4~5個項目。”謝志霞說。
遠景能源:智慧風場開啟 “精益時代”
互聯網時代的到來,不僅改變了人們的生活,也在風電場運營方面催生了巨大變革,智能風機、智慧風場的概念日漸興起。尤其是自從2013年首次提出智慧風場的概念后,全國范圍內的智慧風場不斷涌現。從某種程度上說,我國風電運維行業也開始進入 “精益時代”。
“智慧風場旨在實現全生命周期管理,確保風機運行狀態最優化。”龍源電力原總工程師楊校生表示,無論前期的測風、選址還是后期的運行維護,智慧風場解決方案都具有指導意義,將通過提供個性化解決方案,提升風場運行效率。
全生命周期管理
在安徽龍源電力風電有限公司某風電場,記者真切感受到了智慧風場帶來的顛覆性變化。遠景能源科技有限公司負責風場維護的技術經理顧杰夫告訴記者,這個風電場2011年建成投運,共安裝了165臺1.5兆瓦風力發電機,截至目前已經安全運行了四年多時間,共計1605天 (截至5月30日)。2014年,該風場正式引入遠景能源的智慧風場管理平臺,到目前為止運行效果良好。
“遠景能源利用2~3年時間研發智慧風場解決方案,該方案通過格林威治平臺,運用大數據、云計算等新一代信息技術,最終實現了遠程風機的后臺監控和全生命周期管理。”顧杰夫說。從某種程度上說,這種全生命周期管理的理念與精益管理有異曲同工之妙,我國風電場管理有望步入 “精益時代”。
據介紹,遠景能源 “格林威治”云平臺,借助與國家高性能計算資源的強強聯合,將超過千萬億次的高性能計算資源引入風力發電行業,并且基于大數據和云服務使之分享到整個風電行業,進而幫助風電投資者有效把控投資風險、優化資產投資。以資產管理為例,智慧風場解決方案通過備件、物料管理、現場管理、工具,以及運行管理、人力資源等關鍵要素,最終實現資產最優化。
值得一提的是,該方案還將提供設備故障預警等服務,使用戶在設備發生故障之前及時發現,從而為用戶創造經濟和社會效益。
加速 “機器換人”
據介紹,目前遠景能源的智慧風場解決方案已經在全國范圍內接入風電機組近1800臺,龍源、大唐、河北建投等領先的風場開發商已陸續與遠景能源合作。在國外,遠景能源成功贏得了美國大西洋電力公司的項目合同,負責管理一個位于俄克拉荷馬州的300兆瓦風場。
顧杰夫表示,智慧風場解決方案將為用戶帶來諸多利好,首先是大幅減少人力投入。以一個5萬千瓦的風場為例,引入智慧風場解決方案后檢修人員將從原來的4~5人減少到1~2人。同時,通過提供發電量、損失電量等關鍵參數控制,該方案還將最大限度地方便客戶使用。
談及未來智慧風場解決方案的升級方向,業內專家指出,除了實現更加精細化的管理,依托大數據的積累實現協同控制尤為重要。可以預見,應用智慧風場解決方案,結合互聯網云計算等新一代信息技術,未來的風電場實現無人值守將不再是 “遙遠的夢”。
湘電風能:永磁直驅風電技術的拓荒者
5月26日,記者一行人走進湘電風能的大門,一塊電子倒計時牌格外引人注目,上寫:福建中閩海上風電平海灣項目xe128-5000風機現場交付倒計時107天。
湘電風能副總經理龍辛告訴記者,公司福建海上風電項目訂單是亞洲首份永磁直驅風力發電機組商業合同,今年10月份計劃交付用戶5兆瓦直驅海上風機10臺。依托長期以來在發電機技術領域的精耕細作,湘電風能已然成為我國永磁直驅風電技術的引領者,今年的市場訂單有望大幅增加。
技術路線之爭
顧名思義,直驅型風機由風葉輪直接驅動發電機的轉子,由于沒有齒輪箱,它比雙饋風力發電機的發電效率更高,備件成本更低,故障率也明顯降低。
談起當初涉足風電領域時的技術路線選擇,龍辛感慨頗多。 “之所以在整機技術上選擇直驅的技術路線,是因為湘電在這一領域的技術優勢更多。”
湘電集團的前身是湘潭電機廠,成立于1936年,悠久的歷史使得湘電能夠在發電機技術領域實現厚積薄發。湘電集團是中國最早從事風力發電機研發與制造的企業,早在上世紀90年代中期,就研制出了國內第一臺300千瓦異步風力發電機。2007年,國內首臺具有自主知識產權的2兆瓦永磁同步風力發電機在湘電成功下線,標志著我國風電裝備制造進入世界先進領域。高起點讓湘電風能選擇直驅風電技術的信心更足。
龍辛告訴記者,當初湘電風能從歐洲引進了直驅技術并在此基礎上進行了消化、吸收和再創新,在第一代風機的研制過程中還加入了自己的元素,甚至局部參數優于國外水平。目前湘電風能在湖南、北京和歐洲設立了三大研發中心,集中了世界一流的風電研發人才開展兆瓦級直驅風電機組技術攻關,已經完全掌握了直驅發電技術的自主知識產權。
擯棄了生搬硬套,湘電風能引進與創新同步的技術路線,促使公司逐漸發展成為國內直驅風電技術的引領者。迄今為止,湘電風能研制的能適應各類風況、環境的系列化陸上直驅風機已有超過3000臺在國內實現了可靠運行。此外,公司專門針對海況環境研制的5兆瓦海上風力發電機組,代表了世界風電技術發展方向。
“公司5兆瓦海上風機的樣機已經在荷蘭風場穩定運行了三年多時間,下半年將為福建海上風電項目提供十臺5兆瓦風機,這份訂單也是亞洲首份5兆瓦海上風機的商業合同。”龍辛說。
記者了解到,湘電風能是 “海上風力發電技術與檢測國家重點實驗室”的建設單位, “國家能源風力發電機研發中心”的主要合作單位,還是科技部風電重大科技專項承擔項目最多的單位。
加速全球化布局
經過了2014年的初露鋒芒,2015年被認為是風電行業有望全面回暖的年份,這一年,不僅是陸上風電,海上風電也將迎來大發展的良機。這對于湘電風能來說,無疑是最大的利好。
2009年,湘電斥資1000萬歐元,全資收購歐洲達爾文公司及其擁有的5兆瓦直驅式海上風機和相關專利技術。達爾文公司的加入,使得湘電風能的全球化戰略加速推進。依托達爾文公司,湘電風能在荷蘭率先建立了風電生產制造基地,并以此為原點向全球范圍內輻射,最終打造成為國際一流水平的風電跨國企業。
“相對而言,國際市場的不確定因素更多,例如電價下調可能使得海外項目無利可圖。”龍辛表示,相比早期的國際化進程,如今公司的全球化布局更加慎重,力爭把風險降低到最小程度,目前湘電風能已經在法國、伊朗等國建立了風電示范項目。
“風電制造業是所有制造業中風險最高的行業,任何一個大型零部件,比如說發電機、齒輪箱、主軸承、葉片等出現設計缺陷問題,對一家風電制造企業都將是災難性的。”龍辛坦言,從我個人而言,如果有可能,湘電風能永遠不追求第一,只做百年老店。
江蘇海力:追求競爭力的風電設備供應商
日前,中國廣東核電集團如東150兆瓦海上風電場正式動工,標志著全國首座近海風電場啟動建設,預計2016年12月建成投產,年上網電量超過4億千瓦時。作為 “東道主”,江蘇海力風電設備科技有限公司也成為這座風場的設備配套單位,負責提供海上風機的基礎樁、塔筒等部件。
“在風電設備領域,同質化產品講求的是競爭力,只有更穩定的質量,更低的成本,并且做成一定規模,才能擁有議價能力。”江蘇海力總經理沙德權表示,接下來公司計劃組建集團,以海力為主體實現整體上市,成為陸上、海上風電設備研發制造與出口為一體的綜合性企業。
成長最快的一員
中廣核如東風電場是目前我國第一個滿足 “雙十”條件,即水深-10米以上、距岸10公里以上的海上風電項目,風機基礎采用大直徑管樁基礎,為我國樁徑最大、壁厚最大、樁長最長的鋼管樁基礎。由于長度更長、重量更大,其制造技術難度也更大。
在沙德權看來,長期以來的高投入是海力克服一個又一個技術難題的重要保障。 “由于是技工出身,我一直舍得加大技術投入,并引進海外技術人才組建了研發團隊。”據介紹,江蘇海力是目前國內惟一一家擁有海上風機基礎承載平臺自主知識產權的國家高新技術企業。
依托強大的研發力量,海力還參與研制了一種新型防腐材料——石墨烯。據介紹,該產品可以大幅降低生產成本,防腐能力比普通產品提高四倍,而價格降低60%~70%,已成為國內替代進口的重要選擇。今年年初,公司參與研發的以石墨烯為主體的烯鋅型風電設備防護涂料樣機完成交付并下線運行,該技術填補了我國將石墨烯用于風電防護涂料的空白。下一步,工業和信息化部還將在全國范圍內推廣應用這種新型材料。
海力的成功不是偶然的,從最初多達千余家塔架生產企業,到如今只有三四家優勢企業平分秋色,海力雖然不是其中規模最大的,但卻是成長最快的企業之一。目前海力在我國風電塔筒市場的占有率達到20%,單樁、導管架的市場占有率超過80%,今年預計實現銷售收入15億元。
加速整體上市
江蘇省如東縣風力資源稟賦優越,在這里隨處可見 “風光”同步的路燈,即風力發電和太陽能發電交替協調進行。
在沙德權的眼中,制造企業一定要把工廠建在有資源的地方,充分整合資源,進而提升競爭力和議價能力。 “目前海力在長三角地區的布局已經基本完成,今后業務范圍將進一步擴展至河北、山東、廣東,以及福建等地,最終完成海力的全國布局。
核心資產的上市也是海力正在謀劃的重要內容。江蘇海力風電設備科技有限公司創辦于2009年8月,是一家專業制造風電塔架及海上風電導管架平臺的生產企業。沙德權透露,下一步海力還將聯合江蘇海靈重工和杰靈能源設備等公司組建集團,并以海力為主體實現整體上市。
值得一提的是,海力已經進入軍工領域,成為雷達站塔筒的生產商,將在江蘇全省布局四個雷達站,這也成為公司新的增長點。根據公司整體發展規劃,海力將以陸上、海上風電機配套設備制造為主業,積極發展陸上、海上風場運營維護,創造條件進入海洋裝備防腐領域,實現風電產業鏈上下游鏈接;同時加強資本運作,努力開發風電設備的創新和研發,提升企業核心競爭力。
株洲所:掌控 “大腦”的風電服務商
如果把風力發電機比做人體,而變流器技術堪比其 “心臟”,擁有了該技術,就等于掌握了風機的命門,而株洲所就是這樣一家掌握風力發電機制造核心技術的企業。
早在2006年,株洲所依托在軌道交通傳統優勢領域形成的 “機芯”核心技術,跨界涉足風力發電裝備制造領域,不僅自身做強做大,更體現了承擔央企責任的歷史情懷。
根據 “十三五”規劃,株洲所瞄準國內風電領域的標桿企業,加快服務型制造轉型,成為風電服務整體解決方案供應商。 “憑借從整機到葉片、齒輪箱再到發電機等的完整產業鏈,公司將全面布局技術路線,重點發展運維市場。”株洲所風電事業部總經理梁裕國告訴記者。
一次成功的 “嫁接”
株洲所成立于1959年,前身是鐵道部株洲電力機車研究所,是國內軌道交通牽引變流技術及產業化的龍頭企業。
“通過在軌道交通領域逾50年的技術積累與沉淀,株洲所把原中國南車在變流器、網絡控制、齒輪傳動系統、大型電機等領域的核心技術移植到風電設備制造領域。”梁裕國表示,株洲所在風電整機領域的目標是成為國內一流的風電整機設備供應商和風電服務整體解決方案提供商。
據介紹,原中國南車發展風電產業具備完善的產業鏈基礎,南車電機股份有限公司的發電機,株洲所的風電變流器,南車戚墅堰機車車輛工藝研究所的主齒輪箱,株洲時代新材料科技公司的葉片,南車四方車輛的主框架等,均可為株洲所提供整體配套服務。
差異化發展
南車新產業事業部總經理陳明軍表示,面對風電制造領域的激烈競爭,南車一直堅持差異化發展,從高原風機到低風速風機,從抗臺風風機再到抗冰凍風機,如今南車的風電機組大家庭還在不斷添加新成員。
株洲所的高海拔機組在行業內有口皆碑。在云南、甘肅等地運行三年的結果顯示,單位發電效率較同類機組始終領先。因為產品的優良表現而獲得行業關注,株洲所作為惟一整機制造商參與編寫了 《高海拔風力發電機組技術導則》,該標準已于今年4月由國家能源局發布。
據了解,目前熱門的低風速風電機組也是株洲所的拳頭產品,其wt2000-d110機組是國內首家獲得鑒衡認證的2兆瓦110型低風速機組,該機型已經獲得華電、華潤等多家開發商的青睞。同樣,株洲所也參與了 《低風速風力發電機組選型手冊》標準的編寫。
進軍運維市場
為提升核心競爭力,株洲所加快了向服務型制造的轉型,傾力發展風機運維市場。
事實上,株洲所此前已經在風電機組的服務領域有所積累。2013年獲得國內風電行業首張 “五星級”服務認證證書,南車風電售后服務中心被中華全國總工會授予 “工人先鋒號”光榮稱號。此外,株洲所還參與編制了國家標準 《風力發電場運行維護人員職業危害預防控制指南》,預計今年年底發布。該標準對于規范風電場作業人員行為,保護風電場維護人員健康和防范相關風險具有指導作用。
“多年來,株洲所一直是變流技術國家工程研究中心的依托單位,并擁有國內領先的變流技術,我們憑借既有的成熟技術,已經在風電變流器領域取得了較大的成效,這將為發展風電運維市場提供重要的技術支撐。”梁裕國坦言。
責任編輯:售電小陳
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