2024年是新中国成立75周年,是实现“十四五”规划目标任务的关键一年。在全球范围内,风电产业继续保持着强劲的上升势头,其中大功率风电机组技术被视为推动整个行业转型升级的核心要素。
值得注意的是,面对严峻的财务困境和市场挑战,风电行业的三巨头(即GE、西门子歌美飒、维斯塔斯)却相继宣布暂停其18MW及以上超大型风力发电机组的研发项目。然而,在这样的国际背景下,中国风电企业并未止步,反而展现出积极进取的姿态,着力在大容量海上风电领域加强技术研发和战略布局。
一、国际风电巨头产品开发遇阻
近期,GE公司正式对外公布了一项战略调整决定,即停止其超过18MW等级别的海上风电机组研发与制造进程,并集中力量深化对现有Haliade-X15MW平台的技术优化与市场推广。西门子歌美飒和维斯塔斯也都做出了缩减在18MW及以上超大型风力发电机研发上的投入。这一系列举措在全球风电行业内激起了广泛的热议与对未来发展趋势的深度思考。
GE的困境
GE可再生能源部门在2023年整体亏损了14亿美元,导致公司不得不暂停18MW及更大额定功率的海上风机研发制造计划。公司表示将专注于Haliade-X 15MW平台,以应对财务压力。
来源:风能专委会CWEA
2024年1月底,通用电气可再生能源公布数据
西门子歌美飒的挑战
西门子歌美飒因质量问题面临挑战,预计2023年亏损高达43亿欧元。公司在面临财务压力的同时,也在努力解决产品质量问题,以期恢复市场信任。
西门子歌美飒2018-2023E净利润。来源:彭博
维斯塔斯的反弹
维斯塔斯在经历了2022年的大幅亏损后,于2023年艰难实现了7800万欧元的盈利反弹。然而,公司仍面临资金压力,未来的产品开发可能也将集中在15MW级别。
维斯塔斯于当地时间2月初发布的业绩报
二、国内企业积极布局大容量海上风电
尽管国际巨头暂停研发,但中国风电企业却在积极推进大容量海上风电领域。据风能专委会CWEA统计,截至2023年年底,我国已下线单机容量达到16MW的海上风电机型有7款,其中的4款达到18MW及以上。
明阳智能积极布局,在大容量海上风机研发方面表现尤为积极,已经成功下线了18.X-20MW级别的机型,并且发布了22MW的新产品。
作为海上风电机组大型化的积极推动者,电气风电公司已有产品投放市场。中船海装和东方电气两家公司也有18MW级别的产品投入生产,并且都有与开发商合作或参与国家级项目的背景。金风科技是全球唯一实现15MW级以上风电机组批量交付的企业。继2022年推出16MW机型后,2023年金风科技主要对产品容量进行了小幅度升级,并未急于推出20MW级新品。
延伸阅读:大型风电叶片是如何炼成的?
那么,这些支撑大功率风力发电机组高效运转的“翅膀”——风电叶片,它们是如何精密制造并达到如此先进的技术水平呢?
就在2024年1月22日,三一重能在风电科技领域实现了突破性创新,成功研发出全球长度最长的131米陆上风电叶片。今天,让我们以此超级大叶片为窗口,深入探寻这一尖端产品背后精细复杂的制作工艺与流程。
首先,我们来看看一个风电叶片的内部构造。你可以把它想象成一个巨大的羽毛,由四个关键部分组成:迎风面(ps面)、背风面(SS面)、大梁、腹板四部分组成。
第一道工序:铺层
工程师们在一个特制的大模具里开始“拼装”。他们先将一层层玻纤布像做三明治一样从叶片根部到尖端逐渐铺好,中间位置嵌入起支撑作用的大梁。接着,在叶片里面填充轻巧又结实的巴沙木、PVC或PET泡沫材料,仿佛给叶片“骨架”穿上保暖衣。后缘部分再贴上特殊材质的UD布加固,就像给叶片戴上了防护帽,最后别忘了在叶根预留出螺栓孔,方便日后和风力发电机连接。
第二道工序:灌注
然后,就像给叶片“浇筑混凝土”,工程师们会建立一套树脂流动系统,并利用真空技术把树脂均匀地注入已经铺好的玻纤布之间。这时,树脂就像魔法师手中的咒语,渗透进每一根玻纤丝,经过几个小时的化学反应,“魔法”生效,原本柔软的玻纤布就变成了坚硬如钢的玻璃钢外壳。
第三道工序:合模
当树脂完全固化变硬后,工程师们移除多余的管道和真空设备。随后在叶片内腔安装腹板,并用强力胶水粘合固定,就像把叶片的两半身体紧密缝合起来。待胶水彻底干透变硬,就像煮熟了的鸡蛋壳,可以轻松剥离。这时候,通过吊车轻轻取出完整的叶片,一个初具规模且性能卓越的风电叶片就此诞生啦!