全球風(fēng)機(jī)廠家從未停止研發(fā)更智能、更大風(fēng)機(jī)的腳步。2018年,他們又一次突破自身的技術(shù)極限,相繼推出了容量更大的海上風(fēng)電機(jī)組:有的是在已有成熟平臺(tái)機(jī)型上迭代而生;有的為了實(shí)現(xiàn)“彎道超車”,干脆選擇新的技術(shù)路線;有的已經(jīng)可以接受市場(chǎng)訂單;而有的尚處于初級(jí)開發(fā)階段。
歲末年初,放眼全球,【歐洲海上風(fēng)電】為大家選取了市場(chǎng)上前十位單機(jī)容量最大的機(jī)型,看看整機(jī)市場(chǎng)到底發(fā)生了哪些變化。為避免重復(fù),小編只選取每家公司最大的機(jī)型,不再羅列該公司的其他大容量機(jī)型。
Top 10 東方 電氣 DEW-G5000(正在開發(fā)8-10MW)
額定功率:5.0MW
葉輪直徑:140米
傳動(dòng)系統(tǒng):雙饋發(fā)電機(jī)
IEC 等級(jí):IC
東方 電氣風(fēng)電有限公司DEW-G5000抗臺(tái)風(fēng)型海上風(fēng)電機(jī)組具備IECⅠ類風(fēng)場(chǎng)的適應(yīng)能力,抗臺(tái)風(fēng)設(shè)計(jì)更精密科學(xué),風(fēng)輪直徑140米,單位千瓦掃風(fēng)面積為3.079平方米。
機(jī)組配套自主研制的抗臺(tái)風(fēng)型葉片,該葉片采用鈍尾翼技術(shù),對(duì)粗糙度敏感度更低,動(dòng)態(tài)特性平穩(wěn),氣動(dòng)性能優(yōu)異,風(fēng)輪的風(fēng)能最大利用系數(shù)≥0.49,整機(jī)最大風(fēng)能利用率≥0.45,發(fā)電額定功率可達(dá)到5.5MW,能與各種海上(陸上)5兆瓦級(jí)別風(fēng)電整機(jī)匹配,達(dá)到目前市場(chǎng)先進(jìn)水平。2018年5月3日,東方 電氣首臺(tái)DEW-G5000型機(jī)組在全球首個(gè)大功率海上試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)——福建興化灣試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)順利并網(wǎng)投運(yùn)。此后,又中標(biāo)福建興化灣二期(標(biāo)段II)海上風(fēng)電項(xiàng)目12臺(tái)共計(jì)60MW容量。
東方 風(fēng)電2018年10月發(fā)布了DEW-D10000-185直驅(qū)永磁海上風(fēng)機(jī)。其8-10MW等級(jí)機(jī)組,采用直驅(qū)永磁+全功率變頻技術(shù)路線,基于東方 電氣在大型發(fā)電設(shè)備60年的技術(shù)沉淀,針對(duì)中國(guó)海域風(fēng)資源進(jìn)行專門設(shè)計(jì),在確保高可靠性的同時(shí),可有效降低海上風(fēng)電度電成本。搭配185m風(fēng)輪直徑,電氣主回路采用中壓方案,整機(jī)采用全密閉結(jié)構(gòu)+環(huán)境調(diào)節(jié)技術(shù)設(shè)計(jì),一體化運(yùn)輸和吊裝方案。
Top 9 湘電風(fēng)能XE140-5000(正在開發(fā)7到9MW)
額定功率:5MW
葉輪直徑:140米
傳動(dòng)系統(tǒng):直驅(qū)永磁
IEC 等級(jí):IB
福建平海灣50MW海上風(fēng)電場(chǎng)2016年安裝了10臺(tái)湘電風(fēng)能XE128-5000 5MW直驅(qū)永磁海上風(fēng)電機(jī)組,這也是國(guó)內(nèi)首次安裝5MW以上風(fēng)電機(jī)組。該風(fēng)場(chǎng)2015年底第一、二臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)、2016年7月全部十臺(tái)機(jī)組并網(wǎng),所有機(jī)組連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。三峽福建興化灣樣機(jī)試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)也于2018年安裝了一臺(tái)湘電XE140-5000型機(jī)組。
主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)有:
超緊湊、天然可定制化的主傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu);永磁同步發(fā)電機(jī)高效率、輕量化、高功率密度;模塊化環(huán)控系統(tǒng);優(yōu)化的臺(tái)風(fēng)生存智能控制策略技術(shù);環(huán)境友好型的系統(tǒng)解決方案;可預(yù)防性維修管理工具。
湘電風(fēng)能正在打造7.X海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)的系列機(jī)型,這個(gè)平臺(tái)包括了7MW~9MW兩至三個(gè)風(fēng)輪直徑的系統(tǒng)機(jī)型。湘電風(fēng)能會(huì)率先推出8MW機(jī)型,葉輪直徑達(dá)到170~180米。這個(gè)項(xiàng)目從2015年即開始啟動(dòng),如果進(jìn)行順利,2019年初會(huì)安裝樣機(jī)。
Top 8 DoosanWindS500(正在開發(fā)8MW)
額定功率:5.5MW
葉輪直徑:140米
傳動(dòng)系統(tǒng):高速齒輪傳動(dòng)
IEC 等級(jí):I
韓國(guó)Doosan公司2017年11月收購(gòu)了美國(guó)超導(dǎo)公司(ASMC)和韓國(guó)現(xiàn)代公司聯(lián)合開發(fā)的5.5MW海上風(fēng)機(jī)。東方 電氣曾于2012年和美國(guó)超導(dǎo)公司聯(lián)合開發(fā)了該機(jī)型,并在江蘇南通陸上安裝了第一臺(tái)試驗(yàn)風(fēng)機(jī),第二臺(tái)試驗(yàn)風(fēng)機(jī)是于2013年在江蘇如東潮間帶豎立的,韓國(guó)現(xiàn)代公司則于2014年在濟(jì)州島上豎立了第三臺(tái)樣機(jī),韓國(guó)海上風(fēng)電公司開發(fā)的60MW東南海上風(fēng)場(chǎng)將使用該機(jī)型,風(fēng)場(chǎng)將于2019年投運(yùn)。
ASMC公司提供了永磁直驅(qū)和雙饋兩種設(shè)計(jì)路線,也為該風(fēng)機(jī)獨(dú)家提供控制系統(tǒng),高速齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)結(jié)140米直徑葉輪,適用于高風(fēng)速地區(qū)。
受韓國(guó)能源技術(shù)評(píng)估與規(guī)劃研究所委托,Doosan還將聯(lián)合其他公司和科研院所開發(fā)8MW海上風(fēng)機(jī),以適應(yīng)韓國(guó)臺(tái)風(fēng)多發(fā)、平均風(fēng)速較低的特殊氣象條件。
Top 7 明陽(yáng)MySE 5.5-155(正在開發(fā)7MW)
額定功率:5.5MW
葉輪直徑:155米
傳動(dòng)系統(tǒng):半直驅(qū)
IEC 等級(jí):IB
MySE5.5/7.0MW平臺(tái)采用超緊湊的半直驅(qū)傳動(dòng)技術(shù),使機(jī)艙尺寸和重量大大減小。齒輪箱和發(fā)電機(jī)均引入航空級(jí)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),并通過一系列的耐久性測(cè)試與整機(jī)匹配性測(cè)試,確保了高可靠性和高效率。與同級(jí)別傳統(tǒng)機(jī)組相比,這些創(chuàng)新舉措讓MySE5.5/7.0MW平臺(tái)風(fēng)機(jī)兼具了容量大、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn),開創(chuàng)了海上大兆瓦風(fēng)機(jī)的輕量化時(shí)代。
MySE5.5/7.0MW平臺(tái)半直驅(qū)機(jī)組依托MYPlatFormTM一體化研發(fā)協(xié)同平臺(tái),專門針對(duì)中國(guó)海域風(fēng)資源情況量身定制,能夠保證在超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)期間的安全可靠。它是明陽(yáng)智能自主掌握核心科技的拳頭產(chǎn)品,代表了中國(guó)海上風(fēng)電機(jī)組技術(shù)在全球的創(chuàng)新引領(lǐng)。
MySE5.5/7.0MW大型海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不但擁有76.6米超長(zhǎng)葉片,還具有海上機(jī)組優(yōu)異的發(fā)電效率、可靠性、防腐特性、獨(dú)立的冷卻散熱技術(shù)及優(yōu)異的抗臺(tái)風(fēng)特性,其主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:
1. 采用中速齒輪箱/中速永磁發(fā)電機(jī)/全功率變頻器的半直驅(qū)傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)技術(shù),有效提升風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)發(fā)電效率;
2. 采用超緊湊和精巧的傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),縮短了風(fēng)輪至塔筒中心線的距離,提高了機(jī)組的結(jié)構(gòu)剛度和抗振性能;
3. 采用全密封的機(jī)艙設(shè)計(jì)方法,通過高效能熱交換器實(shí)現(xiàn)機(jī)艙內(nèi)外熱交換,保證機(jī)組具有良好冷卻效果,同時(shí)可適應(yīng)重鹽霧、高潮濕、強(qiáng)沙塵和超高溫等不同環(huán)境特性;
4. 采用基于模型的控制策略(MBC),使得機(jī)組根據(jù)所處的特定位置的風(fēng)速、湍流、風(fēng)切變、溫度等外部條件的變化自尋優(yōu)調(diào)整,有效降低機(jī)組在運(yùn)行中所受的荷載并提高發(fā)電量。
Top 6 GE Haliade 150-6MW(正在開發(fā)12MW)
額定功率:6MW
葉輪直徑:150米
傳動(dòng)系統(tǒng):直驅(qū)
IEC 等級(jí):IB
該機(jī)型在市場(chǎng)上推出時(shí)間不長(zhǎng),但GE已經(jīng)計(jì)劃升級(jí)位于法國(guó)北部圣納澤爾(St Nazaire)的總裝工廠,以生產(chǎn)即將推出的12MW機(jī)組,該機(jī)組將于2021年開始批量生產(chǎn)。
Haliade 6MW機(jī)組本來在法國(guó)有一個(gè)訂單,但一再被延遲交貨。第一個(gè)商業(yè)化項(xiàng)目是美國(guó)東海岸Block島的30MW項(xiàng)目。法國(guó)以外的最大項(xiàng)目就是在建的德國(guó)396MW Merkur海上風(fēng)電項(xiàng)目,另外在中國(guó)福建興化灣2018年也豎立了3臺(tái)樣機(jī)。
6MW采用直驅(qū)技術(shù),而未來推出的12MW機(jī)組將在多大程度上遵循6MW的設(shè)計(jì)原則仍有待觀察。GE正在開發(fā)的Haliade -X的風(fēng)機(jī)機(jī)型容量達(dá)到了12MW,發(fā)電量將比目前最大的風(fēng)機(jī)機(jī)型還要高出45%。這也是歷史上首次有整機(jī)廠商正式宣布開發(fā)單機(jī)容量10MW以上的風(fēng)機(jī)。
Top 5 海裝H152-6.2MW(正在開發(fā)10MW)
額定功率:6.2MW
葉輪直徑:152米
傳動(dòng)系統(tǒng):雙饋
IEC 等級(jí):IB
此次新推出的H152-6.2MW風(fēng)電機(jī)組就是在現(xiàn)有5MW+平臺(tái)批量驗(yàn)證成果的基礎(chǔ)上,根據(jù)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)開發(fā)的一款適應(yīng)年平均風(fēng)速 10m/s、B類湍流強(qiáng)度的6MW級(jí)中壓發(fā)電系統(tǒng)的產(chǎn)品。功率密度高,可靠性好,抗臺(tái)風(fēng),非常適宜福建、廣東等東南海上風(fēng)電場(chǎng)。
6.2MW尚不清楚具體商業(yè)化時(shí)間,但統(tǒng)一平臺(tái)的5MW風(fēng)機(jī)已經(jīng)在2017年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。江蘇如東海域的八仙角海上風(fēng)電項(xiàng)目安裝了20臺(tái)海裝5MW機(jī)組,這是中國(guó)5MW自主海上風(fēng)機(jī)的首次規(guī)?;瘧?yīng)用。三峽福建興化灣試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)也于2018年安裝了一臺(tái)H128-5MW風(fēng)機(jī),成為首家通過240h預(yù)驗(yàn)收并簽訂預(yù)驗(yàn)收合格證書的單位。H128-5MW風(fēng)機(jī)率先順利完成240h試運(yùn)行考核,也成為了興化灣試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)首家通240h預(yù)驗(yàn)收并簽訂預(yù)驗(yàn)收合格證書的單位。
在大機(jī)組研發(fā)方面,海裝于2018年10月底組織召開了“10MW級(jí)海上風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研究”初步設(shè)計(jì)方案評(píng)審會(huì),對(duì)10MW機(jī)組的總體設(shè)計(jì)方案及主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)審,為下一步研究工作提供指導(dǎo)。
Top 4 Senvion 6.2M 152(正在開發(fā)10MW)
額定功率:6.2MW
葉輪直徑:152米
傳動(dòng)系統(tǒng):高速齒輪
IEC 等級(jí):S
從2004年 Senvion的前身Repower投放5MW 126海上機(jī)型開始至今,似乎Senvion在這一平臺(tái)的機(jī)型已經(jīng)走到了盡頭。2017年,Senvion在德國(guó)的兩個(gè)風(fēng)場(chǎng)安裝了72臺(tái)葉片稍短的6.2M 126型機(jī)組,包括Nordsee One 風(fēng)場(chǎng)和 Norderqrunde風(fēng)場(chǎng)。而6.2M 152型機(jī)組(可功率提升到6.33MW)將于2019年春天安裝在德國(guó)200MW Trianel Windpark Borkum 二期項(xiàng)目上,之后似乎沒有聽說其他風(fēng)場(chǎng)使用該機(jī)型的計(jì)劃??磥恚摵I巷L(fēng)機(jī)平臺(tái)似乎還沒能走出德國(guó)市場(chǎng)。
但Senvion并沒有放棄海上風(fēng)電風(fēng)機(jī)市場(chǎng),他們已經(jīng)宣布正在研發(fā)10MW機(jī)型,想和GE一樣走跨越式開發(fā)路徑,欲和西門子歌美颯以及MHI Vestas在海上風(fēng)電領(lǐng)域一比高低。
10MW機(jī)型的開發(fā)被稱作RealCoE項(xiàng)目,在2018年5月獲得了歐盟的資金支持,ABB、EnBW、Jan de Nul 以及Principle Power都是該項(xiàng)目的支持者,準(zhǔn)備2021年進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝。
Top 3 金風(fēng) GW154/6700(正在開發(fā)8MW)
額定功率:6.7MW
葉輪直徑:154米
傳動(dòng)系統(tǒng):永磁直驅(qū)
IEC 等級(jí):S
作為海上6.X產(chǎn)品平臺(tái)的一款明星機(jī)組,GW154/6700機(jī)組采用先進(jìn)的冗余容錯(cuò)設(shè)計(jì),四線容錯(cuò)控制技術(shù)將整機(jī)回路細(xì)分成四個(gè)控制回路,任一回路出現(xiàn)故障時(shí),其他回路仍能保持正常工作,進(jìn)而降低故障停機(jī)時(shí)間,大大提升機(jī)組能量可利用率。
2018年2月,由金風(fēng)科技自主開發(fā),目前中國(guó)最大容量的海上風(fēng)電機(jī)組GW154-6.7MW機(jī)型,在福建三峽興化灣海上試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)順利吊裝,標(biāo)志著我國(guó)海上風(fēng)電正式開啟“大容量”機(jī)型國(guó)產(chǎn)化時(shí)代。
憑借多年積累與領(lǐng)先的GW6S和GW3S海上產(chǎn)品平臺(tái),金風(fēng)科技針對(duì)我國(guó)東南沿海資源特點(diǎn)自主開發(fā)GW168-8MW海上智能風(fēng)機(jī),適用于IEC I類風(fēng)區(qū)。該產(chǎn)品是目前國(guó)內(nèi)單機(jī)容量最大的海上風(fēng)電機(jī)組,通過節(jié)省機(jī)位點(diǎn)減少用海面積,可有效降低征海費(fèi)用、基礎(chǔ)造價(jià)、施工吊裝、海纜鋪設(shè)等多項(xiàng)投資成本;搭載168米規(guī)格大葉輪直徑,發(fā)電能力更強(qiáng),經(jīng)濟(jì)性優(yōu)異。
GW168-8MW機(jī)型通過應(yīng)用更多創(chuàng)新性技術(shù)及可靠性設(shè)計(jì)方案,同時(shí)配套金風(fēng)自主開發(fā)的一體化運(yùn)輸?shù)跹b方案、iGO智能運(yùn)維系統(tǒng)等多款服務(wù)支撐平臺(tái),全方位優(yōu)化項(xiàng)目全生命周期度電成本。例如,采用創(chuàng)新性E-top機(jī)艙一體化設(shè)計(jì),將所有電氣設(shè)備布置在機(jī)艙內(nèi),可大幅減少電纜成本及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間;采用一體化智能水冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)、E-plus低溫超發(fā)策略設(shè)計(jì)、臺(tái)風(fēng)適應(yīng)性設(shè)計(jì)等,更加適應(yīng)我國(guó)東南海域的風(fēng)況和海況特點(diǎn)。該產(chǎn)品已獲得國(guó)內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)頒發(fā)的設(shè)計(jì)認(rèn)證證書,預(yù)計(jì)明年下半年完成首臺(tái)樣機(jī)吊裝。
Top 2 西門子歌美颯 SG 8.0-167 DD(正在開發(fā)10MW+)
額定功率:8MW
葉輪直徑:167米
傳動(dòng)系統(tǒng):高速齒輪
IEC 等級(jí):S
2016年7月,西門子首先推出了154平臺(tái)上的8MW機(jī)型,即SWT-8.0-154。2017年1月,西門子在位于丹麥Østerild的國(guó)家測(cè)試中心,開始對(duì)該機(jī)型進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試重點(diǎn)為機(jī)電系統(tǒng)。但根據(jù)規(guī)劃,這不是一款量產(chǎn)機(jī)型,測(cè)試是為在167平臺(tái)上使用8MW機(jī)型作準(zhǔn)備。
在2017年11月28日的歐洲風(fēng)能大會(huì)上,西門子-歌美颯推出了這款公司最大單機(jī)容量的海上風(fēng)機(jī)。SG 8.0-167 DD機(jī)型掃風(fēng)面積比其前身SWT 7.0-154提高約18%,發(fā)電量提高約20%。在西門子和歌美颯合并之后,該機(jī)型又吸取了Adwen 8MW風(fēng)機(jī)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。該機(jī)型還可升級(jí)為9MW容量機(jī)型。
風(fēng)機(jī)發(fā)布后的十個(gè)月期間,已經(jīng)取得了570萬千瓦的訂單量,包括從Adwen接手的法國(guó)150萬千瓦訂單以及丹麥90萬千瓦訂單和英國(guó)的140萬千瓦訂單,此外德國(guó)、荷蘭、臺(tái)灣地區(qū)也有項(xiàng)目預(yù)定了該機(jī)型。
其實(shí)西門子早就對(duì)外公布其研發(fā)10MW以上機(jī)型的計(jì)劃,并已經(jīng)在2018年5月在位于西班牙馬德里的技術(shù)和制造中心安裝了兩套測(cè)試和驗(yàn)證10MW風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)輸出性能的電氣實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
Top 1 MHIVestasV164-10.0MW(已接受預(yù)訂)
額定功率:10MW
葉輪直徑:164米
傳動(dòng)系統(tǒng):中速齒輪傳動(dòng)
IEC 等級(jí):S
除了已經(jīng)接受預(yù)訂的V164-9MW海上風(fēng)電機(jī)型,9月25日,三菱-維斯塔斯(MHI Vestas)在德國(guó)漢堡風(fēng)能展期間發(fā)布史上單機(jī)容量最大風(fēng)力發(fā)電機(jī)V164-10.0MW,這也意味著風(fēng)電整機(jī)行業(yè)真正意義上邁入兩位數(shù)時(shí)代。
MHI Vestas目前在英國(guó)和德國(guó)已經(jīng)安裝超過100臺(tái)V164系列風(fēng)機(jī),積累了豐富的平臺(tái)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),這使得從8MW到10MW的升級(jí)顯得那么水到渠成。
V164-10.0MW風(fēng)機(jī)安裝了更為強(qiáng)勁的齒輪箱,升級(jí)了機(jī)械系統(tǒng),設(shè)計(jì)方面略有變動(dòng)以保證變流器的冷卻效果。這些升級(jí)措施確保V164-10.0MW風(fēng)機(jī)可以在10m/s風(fēng)速下以最大功率運(yùn)轉(zhuǎn)25年。
在后面的話:
經(jīng)過十年的競(jìng)爭(zhēng),歐美海上風(fēng)電整機(jī)廠家并的并、合的合,而陸上風(fēng)機(jī)整機(jī)巨擘如蘇司蘭等,似乎并沒有意愿在海上發(fā)展,剩下的幾家掰手指都能數(shù)過來。于是現(xiàn)在,市場(chǎng)呈現(xiàn)出三菱維斯塔斯和西門子歌美颯“二龍戲珠”的局面。
反觀國(guó)內(nèi),前十大海上風(fēng)機(jī)機(jī)型,有一半的廠家都來自于中國(guó),這反映出國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電市場(chǎng)的巨大需求,而激烈的競(jìng)爭(zhēng)也讓各大主機(jī)廠家始終承受技術(shù)迭代的壓力。除了上述廠家,遠(yuǎn)景、上海電氣、太重等公司也在加緊開發(fā)大容量海上風(fēng)電機(jī)組。別看現(xiàn)在是百花齊放,隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇,終將出現(xiàn)寡頭壟斷的格局,就看誰家能率先殺出一條血路,站穩(wěn)腳跟!
2019,希望大家都好!
歲末年初,放眼全球,【歐洲海上風(fēng)電】為大家選取了市場(chǎng)上前十位單機(jī)容量最大的機(jī)型,看看整機(jī)市場(chǎng)到底發(fā)生了哪些變化。為避免重復(fù),小編只選取每家公司最大的機(jī)型,不再羅列該公司的其他大容量機(jī)型。
Top 10 東方 電氣 DEW-G5000(正在開發(fā)8-10MW)
額定功率:5.0MW
葉輪直徑:140米
傳動(dòng)系統(tǒng):雙饋發(fā)電機(jī)
IEC 等級(jí):IC
東方 電氣風(fēng)電有限公司DEW-G5000抗臺(tái)風(fēng)型海上風(fēng)電機(jī)組具備IECⅠ類風(fēng)場(chǎng)的適應(yīng)能力,抗臺(tái)風(fēng)設(shè)計(jì)更精密科學(xué),風(fēng)輪直徑140米,單位千瓦掃風(fēng)面積為3.079平方米。
機(jī)組配套自主研制的抗臺(tái)風(fēng)型葉片,該葉片采用鈍尾翼技術(shù),對(duì)粗糙度敏感度更低,動(dòng)態(tài)特性平穩(wěn),氣動(dòng)性能優(yōu)異,風(fēng)輪的風(fēng)能最大利用系數(shù)≥0.49,整機(jī)最大風(fēng)能利用率≥0.45,發(fā)電額定功率可達(dá)到5.5MW,能與各種海上(陸上)5兆瓦級(jí)別風(fēng)電整機(jī)匹配,達(dá)到目前市場(chǎng)先進(jìn)水平。2018年5月3日,東方 電氣首臺(tái)DEW-G5000型機(jī)組在全球首個(gè)大功率海上試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)——福建興化灣試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)順利并網(wǎng)投運(yùn)。此后,又中標(biāo)福建興化灣二期(標(biāo)段II)海上風(fēng)電項(xiàng)目12臺(tái)共計(jì)60MW容量。
東方 風(fēng)電2018年10月發(fā)布了DEW-D10000-185直驅(qū)永磁海上風(fēng)機(jī)。其8-10MW等級(jí)機(jī)組,采用直驅(qū)永磁+全功率變頻技術(shù)路線,基于東方 電氣在大型發(fā)電設(shè)備60年的技術(shù)沉淀,針對(duì)中國(guó)海域風(fēng)資源進(jìn)行專門設(shè)計(jì),在確保高可靠性的同時(shí),可有效降低海上風(fēng)電度電成本。搭配185m風(fēng)輪直徑,電氣主回路采用中壓方案,整機(jī)采用全密閉結(jié)構(gòu)+環(huán)境調(diào)節(jié)技術(shù)設(shè)計(jì),一體化運(yùn)輸和吊裝方案。
Top 9 湘電風(fēng)能XE140-5000(正在開發(fā)7到9MW)
額定功率:5MW
葉輪直徑:140米
傳動(dòng)系統(tǒng):直驅(qū)永磁
IEC 等級(jí):IB
福建平海灣50MW海上風(fēng)電場(chǎng)2016年安裝了10臺(tái)湘電風(fēng)能XE128-5000 5MW直驅(qū)永磁海上風(fēng)電機(jī)組,這也是國(guó)內(nèi)首次安裝5MW以上風(fēng)電機(jī)組。該風(fēng)場(chǎng)2015年底第一、二臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)、2016年7月全部十臺(tái)機(jī)組并網(wǎng),所有機(jī)組連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。三峽福建興化灣樣機(jī)試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)也于2018年安裝了一臺(tái)湘電XE140-5000型機(jī)組。
主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)有:
超緊湊、天然可定制化的主傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu);永磁同步發(fā)電機(jī)高效率、輕量化、高功率密度;模塊化環(huán)控系統(tǒng);優(yōu)化的臺(tái)風(fēng)生存智能控制策略技術(shù);環(huán)境友好型的系統(tǒng)解決方案;可預(yù)防性維修管理工具。
湘電風(fēng)能正在打造7.X海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)的系列機(jī)型,這個(gè)平臺(tái)包括了7MW~9MW兩至三個(gè)風(fēng)輪直徑的系統(tǒng)機(jī)型。湘電風(fēng)能會(huì)率先推出8MW機(jī)型,葉輪直徑達(dá)到170~180米。這個(gè)項(xiàng)目從2015年即開始啟動(dòng),如果進(jìn)行順利,2019年初會(huì)安裝樣機(jī)。
Top 8 DoosanWindS500(正在開發(fā)8MW)
額定功率:5.5MW
葉輪直徑:140米
傳動(dòng)系統(tǒng):高速齒輪傳動(dòng)
IEC 等級(jí):I
韓國(guó)Doosan公司2017年11月收購(gòu)了美國(guó)超導(dǎo)公司(ASMC)和韓國(guó)現(xiàn)代公司聯(lián)合開發(fā)的5.5MW海上風(fēng)機(jī)。東方 電氣曾于2012年和美國(guó)超導(dǎo)公司聯(lián)合開發(fā)了該機(jī)型,并在江蘇南通陸上安裝了第一臺(tái)試驗(yàn)風(fēng)機(jī),第二臺(tái)試驗(yàn)風(fēng)機(jī)是于2013年在江蘇如東潮間帶豎立的,韓國(guó)現(xiàn)代公司則于2014年在濟(jì)州島上豎立了第三臺(tái)樣機(jī),韓國(guó)海上風(fēng)電公司開發(fā)的60MW東南海上風(fēng)場(chǎng)將使用該機(jī)型,風(fēng)場(chǎng)將于2019年投運(yùn)。
ASMC公司提供了永磁直驅(qū)和雙饋兩種設(shè)計(jì)路線,也為該風(fēng)機(jī)獨(dú)家提供控制系統(tǒng),高速齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)結(jié)140米直徑葉輪,適用于高風(fēng)速地區(qū)。
受韓國(guó)能源技術(shù)評(píng)估與規(guī)劃研究所委托,Doosan還將聯(lián)合其他公司和科研院所開發(fā)8MW海上風(fēng)機(jī),以適應(yīng)韓國(guó)臺(tái)風(fēng)多發(fā)、平均風(fēng)速較低的特殊氣象條件。
Top 7 明陽(yáng)MySE 5.5-155(正在開發(fā)7MW)
額定功率:5.5MW
葉輪直徑:155米
傳動(dòng)系統(tǒng):半直驅(qū)
IEC 等級(jí):IB
MySE5.5/7.0MW平臺(tái)采用超緊湊的半直驅(qū)傳動(dòng)技術(shù),使機(jī)艙尺寸和重量大大減小。齒輪箱和發(fā)電機(jī)均引入航空級(jí)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),并通過一系列的耐久性測(cè)試與整機(jī)匹配性測(cè)試,確保了高可靠性和高效率。與同級(jí)別傳統(tǒng)機(jī)組相比,這些創(chuàng)新舉措讓MySE5.5/7.0MW平臺(tái)風(fēng)機(jī)兼具了容量大、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn),開創(chuàng)了海上大兆瓦風(fēng)機(jī)的輕量化時(shí)代。
MySE5.5/7.0MW平臺(tái)半直驅(qū)機(jī)組依托MYPlatFormTM一體化研發(fā)協(xié)同平臺(tái),專門針對(duì)中國(guó)海域風(fēng)資源情況量身定制,能夠保證在超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)期間的安全可靠。它是明陽(yáng)智能自主掌握核心科技的拳頭產(chǎn)品,代表了中國(guó)海上風(fēng)電機(jī)組技術(shù)在全球的創(chuàng)新引領(lǐng)。
MySE5.5/7.0MW大型海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不但擁有76.6米超長(zhǎng)葉片,還具有海上機(jī)組優(yōu)異的發(fā)電效率、可靠性、防腐特性、獨(dú)立的冷卻散熱技術(shù)及優(yōu)異的抗臺(tái)風(fēng)特性,其主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:
1. 采用中速齒輪箱/中速永磁發(fā)電機(jī)/全功率變頻器的半直驅(qū)傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)技術(shù),有效提升風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)發(fā)電效率;
2. 采用超緊湊和精巧的傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),縮短了風(fēng)輪至塔筒中心線的距離,提高了機(jī)組的結(jié)構(gòu)剛度和抗振性能;
3. 采用全密封的機(jī)艙設(shè)計(jì)方法,通過高效能熱交換器實(shí)現(xiàn)機(jī)艙內(nèi)外熱交換,保證機(jī)組具有良好冷卻效果,同時(shí)可適應(yīng)重鹽霧、高潮濕、強(qiáng)沙塵和超高溫等不同環(huán)境特性;
4. 采用基于模型的控制策略(MBC),使得機(jī)組根據(jù)所處的特定位置的風(fēng)速、湍流、風(fēng)切變、溫度等外部條件的變化自尋優(yōu)調(diào)整,有效降低機(jī)組在運(yùn)行中所受的荷載并提高發(fā)電量。
Top 6 GE Haliade 150-6MW(正在開發(fā)12MW)
額定功率:6MW
葉輪直徑:150米
傳動(dòng)系統(tǒng):直驅(qū)
IEC 等級(jí):IB
該機(jī)型在市場(chǎng)上推出時(shí)間不長(zhǎng),但GE已經(jīng)計(jì)劃升級(jí)位于法國(guó)北部圣納澤爾(St Nazaire)的總裝工廠,以生產(chǎn)即將推出的12MW機(jī)組,該機(jī)組將于2021年開始批量生產(chǎn)。
Haliade 6MW機(jī)組本來在法國(guó)有一個(gè)訂單,但一再被延遲交貨。第一個(gè)商業(yè)化項(xiàng)目是美國(guó)東海岸Block島的30MW項(xiàng)目。法國(guó)以外的最大項(xiàng)目就是在建的德國(guó)396MW Merkur海上風(fēng)電項(xiàng)目,另外在中國(guó)福建興化灣2018年也豎立了3臺(tái)樣機(jī)。
6MW采用直驅(qū)技術(shù),而未來推出的12MW機(jī)組將在多大程度上遵循6MW的設(shè)計(jì)原則仍有待觀察。GE正在開發(fā)的Haliade -X的風(fēng)機(jī)機(jī)型容量達(dá)到了12MW,發(fā)電量將比目前最大的風(fēng)機(jī)機(jī)型還要高出45%。這也是歷史上首次有整機(jī)廠商正式宣布開發(fā)單機(jī)容量10MW以上的風(fēng)機(jī)。
Top 5 海裝H152-6.2MW(正在開發(fā)10MW)
額定功率:6.2MW
葉輪直徑:152米
傳動(dòng)系統(tǒng):雙饋
IEC 等級(jí):IB
此次新推出的H152-6.2MW風(fēng)電機(jī)組就是在現(xiàn)有5MW+平臺(tái)批量驗(yàn)證成果的基礎(chǔ)上,根據(jù)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)開發(fā)的一款適應(yīng)年平均風(fēng)速 10m/s、B類湍流強(qiáng)度的6MW級(jí)中壓發(fā)電系統(tǒng)的產(chǎn)品。功率密度高,可靠性好,抗臺(tái)風(fēng),非常適宜福建、廣東等東南海上風(fēng)電場(chǎng)。
6.2MW尚不清楚具體商業(yè)化時(shí)間,但統(tǒng)一平臺(tái)的5MW風(fēng)機(jī)已經(jīng)在2017年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。江蘇如東海域的八仙角海上風(fēng)電項(xiàng)目安裝了20臺(tái)海裝5MW機(jī)組,這是中國(guó)5MW自主海上風(fēng)機(jī)的首次規(guī)?;瘧?yīng)用。三峽福建興化灣試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)也于2018年安裝了一臺(tái)H128-5MW風(fēng)機(jī),成為首家通過240h預(yù)驗(yàn)收并簽訂預(yù)驗(yàn)收合格證書的單位。H128-5MW風(fēng)機(jī)率先順利完成240h試運(yùn)行考核,也成為了興化灣試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)首家通240h預(yù)驗(yàn)收并簽訂預(yù)驗(yàn)收合格證書的單位。
在大機(jī)組研發(fā)方面,海裝于2018年10月底組織召開了“10MW級(jí)海上風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研究”初步設(shè)計(jì)方案評(píng)審會(huì),對(duì)10MW機(jī)組的總體設(shè)計(jì)方案及主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)審,為下一步研究工作提供指導(dǎo)。
Top 4 Senvion 6.2M 152(正在開發(fā)10MW)
額定功率:6.2MW
葉輪直徑:152米
傳動(dòng)系統(tǒng):高速齒輪
IEC 等級(jí):S
從2004年 Senvion的前身Repower投放5MW 126海上機(jī)型開始至今,似乎Senvion在這一平臺(tái)的機(jī)型已經(jīng)走到了盡頭。2017年,Senvion在德國(guó)的兩個(gè)風(fēng)場(chǎng)安裝了72臺(tái)葉片稍短的6.2M 126型機(jī)組,包括Nordsee One 風(fēng)場(chǎng)和 Norderqrunde風(fēng)場(chǎng)。而6.2M 152型機(jī)組(可功率提升到6.33MW)將于2019年春天安裝在德國(guó)200MW Trianel Windpark Borkum 二期項(xiàng)目上,之后似乎沒有聽說其他風(fēng)場(chǎng)使用該機(jī)型的計(jì)劃??磥恚摵I巷L(fēng)機(jī)平臺(tái)似乎還沒能走出德國(guó)市場(chǎng)。
但Senvion并沒有放棄海上風(fēng)電風(fēng)機(jī)市場(chǎng),他們已經(jīng)宣布正在研發(fā)10MW機(jī)型,想和GE一樣走跨越式開發(fā)路徑,欲和西門子歌美颯以及MHI Vestas在海上風(fēng)電領(lǐng)域一比高低。
10MW機(jī)型的開發(fā)被稱作RealCoE項(xiàng)目,在2018年5月獲得了歐盟的資金支持,ABB、EnBW、Jan de Nul 以及Principle Power都是該項(xiàng)目的支持者,準(zhǔn)備2021年進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝。
Top 3 金風(fēng) GW154/6700(正在開發(fā)8MW)
額定功率:6.7MW
葉輪直徑:154米
傳動(dòng)系統(tǒng):永磁直驅(qū)
IEC 等級(jí):S
作為海上6.X產(chǎn)品平臺(tái)的一款明星機(jī)組,GW154/6700機(jī)組采用先進(jìn)的冗余容錯(cuò)設(shè)計(jì),四線容錯(cuò)控制技術(shù)將整機(jī)回路細(xì)分成四個(gè)控制回路,任一回路出現(xiàn)故障時(shí),其他回路仍能保持正常工作,進(jìn)而降低故障停機(jī)時(shí)間,大大提升機(jī)組能量可利用率。
2018年2月,由金風(fēng)科技自主開發(fā),目前中國(guó)最大容量的海上風(fēng)電機(jī)組GW154-6.7MW機(jī)型,在福建三峽興化灣海上試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)順利吊裝,標(biāo)志著我國(guó)海上風(fēng)電正式開啟“大容量”機(jī)型國(guó)產(chǎn)化時(shí)代。
憑借多年積累與領(lǐng)先的GW6S和GW3S海上產(chǎn)品平臺(tái),金風(fēng)科技針對(duì)我國(guó)東南沿海資源特點(diǎn)自主開發(fā)GW168-8MW海上智能風(fēng)機(jī),適用于IEC I類風(fēng)區(qū)。該產(chǎn)品是目前國(guó)內(nèi)單機(jī)容量最大的海上風(fēng)電機(jī)組,通過節(jié)省機(jī)位點(diǎn)減少用海面積,可有效降低征海費(fèi)用、基礎(chǔ)造價(jià)、施工吊裝、海纜鋪設(shè)等多項(xiàng)投資成本;搭載168米規(guī)格大葉輪直徑,發(fā)電能力更強(qiáng),經(jīng)濟(jì)性優(yōu)異。
GW168-8MW機(jī)型通過應(yīng)用更多創(chuàng)新性技術(shù)及可靠性設(shè)計(jì)方案,同時(shí)配套金風(fēng)自主開發(fā)的一體化運(yùn)輸?shù)跹b方案、iGO智能運(yùn)維系統(tǒng)等多款服務(wù)支撐平臺(tái),全方位優(yōu)化項(xiàng)目全生命周期度電成本。例如,采用創(chuàng)新性E-top機(jī)艙一體化設(shè)計(jì),將所有電氣設(shè)備布置在機(jī)艙內(nèi),可大幅減少電纜成本及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間;采用一體化智能水冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)、E-plus低溫超發(fā)策略設(shè)計(jì)、臺(tái)風(fēng)適應(yīng)性設(shè)計(jì)等,更加適應(yīng)我國(guó)東南海域的風(fēng)況和海況特點(diǎn)。該產(chǎn)品已獲得國(guó)內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)頒發(fā)的設(shè)計(jì)認(rèn)證證書,預(yù)計(jì)明年下半年完成首臺(tái)樣機(jī)吊裝。
Top 2 西門子歌美颯 SG 8.0-167 DD(正在開發(fā)10MW+)
額定功率:8MW
葉輪直徑:167米
傳動(dòng)系統(tǒng):高速齒輪
IEC 等級(jí):S
2016年7月,西門子首先推出了154平臺(tái)上的8MW機(jī)型,即SWT-8.0-154。2017年1月,西門子在位于丹麥Østerild的國(guó)家測(cè)試中心,開始對(duì)該機(jī)型進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試重點(diǎn)為機(jī)電系統(tǒng)。但根據(jù)規(guī)劃,這不是一款量產(chǎn)機(jī)型,測(cè)試是為在167平臺(tái)上使用8MW機(jī)型作準(zhǔn)備。
在2017年11月28日的歐洲風(fēng)能大會(huì)上,西門子-歌美颯推出了這款公司最大單機(jī)容量的海上風(fēng)機(jī)。SG 8.0-167 DD機(jī)型掃風(fēng)面積比其前身SWT 7.0-154提高約18%,發(fā)電量提高約20%。在西門子和歌美颯合并之后,該機(jī)型又吸取了Adwen 8MW風(fēng)機(jī)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。該機(jī)型還可升級(jí)為9MW容量機(jī)型。
風(fēng)機(jī)發(fā)布后的十個(gè)月期間,已經(jīng)取得了570萬千瓦的訂單量,包括從Adwen接手的法國(guó)150萬千瓦訂單以及丹麥90萬千瓦訂單和英國(guó)的140萬千瓦訂單,此外德國(guó)、荷蘭、臺(tái)灣地區(qū)也有項(xiàng)目預(yù)定了該機(jī)型。
其實(shí)西門子早就對(duì)外公布其研發(fā)10MW以上機(jī)型的計(jì)劃,并已經(jīng)在2018年5月在位于西班牙馬德里的技術(shù)和制造中心安裝了兩套測(cè)試和驗(yàn)證10MW風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)輸出性能的電氣實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
Top 1 MHIVestasV164-10.0MW(已接受預(yù)訂)
額定功率:10MW
葉輪直徑:164米
傳動(dòng)系統(tǒng):中速齒輪傳動(dòng)
IEC 等級(jí):S
除了已經(jīng)接受預(yù)訂的V164-9MW海上風(fēng)電機(jī)型,9月25日,三菱-維斯塔斯(MHI Vestas)在德國(guó)漢堡風(fēng)能展期間發(fā)布史上單機(jī)容量最大風(fēng)力發(fā)電機(jī)V164-10.0MW,這也意味著風(fēng)電整機(jī)行業(yè)真正意義上邁入兩位數(shù)時(shí)代。
MHI Vestas目前在英國(guó)和德國(guó)已經(jīng)安裝超過100臺(tái)V164系列風(fēng)機(jī),積累了豐富的平臺(tái)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),這使得從8MW到10MW的升級(jí)顯得那么水到渠成。
V164-10.0MW風(fēng)機(jī)安裝了更為強(qiáng)勁的齒輪箱,升級(jí)了機(jī)械系統(tǒng),設(shè)計(jì)方面略有變動(dòng)以保證變流器的冷卻效果。這些升級(jí)措施確保V164-10.0MW風(fēng)機(jī)可以在10m/s風(fēng)速下以最大功率運(yùn)轉(zhuǎn)25年。
在后面的話:
經(jīng)過十年的競(jìng)爭(zhēng),歐美海上風(fēng)電整機(jī)廠家并的并、合的合,而陸上風(fēng)機(jī)整機(jī)巨擘如蘇司蘭等,似乎并沒有意愿在海上發(fā)展,剩下的幾家掰手指都能數(shù)過來。于是現(xiàn)在,市場(chǎng)呈現(xiàn)出三菱維斯塔斯和西門子歌美颯“二龍戲珠”的局面。
反觀國(guó)內(nèi),前十大海上風(fēng)機(jī)機(jī)型,有一半的廠家都來自于中國(guó),這反映出國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電市場(chǎng)的巨大需求,而激烈的競(jìng)爭(zhēng)也讓各大主機(jī)廠家始終承受技術(shù)迭代的壓力。除了上述廠家,遠(yuǎn)景、上海電氣、太重等公司也在加緊開發(fā)大容量海上風(fēng)電機(jī)組。別看現(xiàn)在是百花齊放,隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇,終將出現(xiàn)寡頭壟斷的格局,就看誰家能率先殺出一條血路,站穩(wěn)腳跟!
2019,希望大家都好!