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企业 | 中国中车株洲所:追求差异化 加码低风速市场

作者:admin  来源:能源杂志  发表时间:2017-7-17 13:19:39  点击:21
6月底,一场围绕低风速与分散式风电开发的会议——中国中东南部风电开发研讨会在湖南株洲召开,会议由中国风能协会主办,中国中车旗下中车株洲电力机车研究所有限公司(下称中车株洲所)承办,700多名行业人士参加此次会议,会议的火爆衬托了当下低风速市场的火热。

自2014年开始,“低风速”成为风电行业出现频率最高的词汇之一,各种针对低风速市场的风机开始下线,“低风速”被称为是一场决定中国风电格局的战役,所有的整机厂商都参与其中。

 

在轨道交通领域有名的中车株洲所,在风电整机装备领域也已经深耕多年。发展至今日亦逐渐吸引了行业的目光。原因有二:其一,随着中国风电开发由“三北地区”转向中东南部,相对于北方风电资源优质地区而言,南方低风速地区的风电开发需要更加精细化、个性化的产品与服务,中车株洲所在此领域早有布局;其二,近年来,中国中车持续加强对风电产业的资源投入,要将风电打造为中车轨道交通以外新的支柱产业,其决心已不容小觑。

 

差异化基因

 

众所周知,中国中车在轨道交通领域是当之无愧的龙头企业。而中车株洲所作为中车核心子公司,前身为“铁道部株洲电力机车研究所”,已有近60年历史,在电气系统工程、自动控制、高分子材料及其应用、检验测试、变流与控制、智能信息处理、功率半导体技术等方面均有非常深厚的技术积累。电力传动类似于汽车发动机,高速车上有一个网络控制系统,就是“神经系统”。而领跑中国高铁的“心脏”,就来自中车株洲所。

 

 

 

本世纪初,株洲所提出“走好两条钢轨、走出两条钢轨”的同心多元化战略。通过对风电行业的了解,株洲所认为完全可以将相关技术嫁接到风机制造上。大型风电机组的功率等级和电力机车处于同一水平,电力机车再生制动工况也与风力发电工况相似,中国中车研制了世界领先的适应高温、高寒、高风沙、山地等区域使用的高铁列车,这些技术和制造经验也可以成功移植到风电产业中,去研发适应高原、高寒、高风沙、山区等区域的风电整机。国家应对气候变化战略研究中心和国际合作中心原主任李俊峰也认为,“高铁装备与风电装备有相通之处,技术的横向转移基本上可覆盖80%的风电装备”。

 

2006年,株洲所进入风电整机制造领域。2007年即在湖南省江华县完成了首台兆瓦级大型风电机组的并网,实现了湖南省大功率风力发电“零”的突破。2009年,由株洲所提供机组的湖南省首个大型风电场——郴州仰天湖风电场顺利并网,这也开创了当时概念还不明显的低风速风电市场先河。

 

时至今日,中国中车在风电自主技术领域拥有“发电机—变流器— 叶片—主控系统—整机”这样一条接近完整的产业链,强大的产业集群使得整机制造在研发协同、质量控制、产品供货进度等方面拥有诸多优势。具体来说,在研发协同方面,在风电机组开发过程中,整机开发从方案阶段即可与叶片、发电机、齿轮箱和变流器等关键部件的开发形成良性互动;在质量控制方面,中车内部产品链的形成,使得中车株洲所风电的风电机组在关键核心部件上拥有严格而统一的质量管控体系和质量过程控制方法;在产品供货进度上,中车的电机、叶片在风电市场占有率都排在前列,从规模、产能方面考虑,对风电场开发中风电机组供货进度具有优秀的保障能力。

 

标准先行

 

风电的发展起源于欧洲,我国目前沿袭的标准是欧洲标准。在国外,关于低风速的概念还未形成,因此关于低风速的标准一直以来都是缺失的。

 

“低风速是中国人自己的创新,大家定义低风速,只是界定到了低至多少,但有关低风速的特性,没人说得清楚,包括高空急流、风向变化等。”国华投资的一位高管曾在接受《能源》采访时向行业谏言。

 

中车株洲所风电总工程师高首聪认为,标准的缺失由此引发一些列问题,由于行业内对低风速理解有差异,因此主机厂对于专为低风速风区所设计的风电机组选取设计条件各异,由此进行设计可能存在项目经济性匹配问题、机组安全性和可靠性问题、运输和维护问题等,造成设计制造成本高,不利于风场度电成本降低。

 

任何一个行业要想扩大发展,标准化都是必不可少的,2017年4月10日,行业期盼的《低风速风力发电机组选型导则》由国家能源局发布,将于今年8月1日起正式实施,该导则出台填补了国内低风速风场建设指导标准空白。

 

 

 

然而外界很少知道的是,株洲所是低风速和高海拔两项行业标准的重要参与者,是《低风速风力发电机组选型导则》和《高海拔风力发电机组技术导则》参编的唯一整机商。全国风标委专家、中车株洲所风电事业部副总工程师王立鹏认为,选择株洲所是因为株洲所拥有从部件到整机的全方位把控能力,另外株洲所在低风速和高海拔风场建设方面经验丰富。

 

自成立伊始,株洲所从自身的优势出发,异常注重细分市场的开发,选择在被巨头们忽略的南方省份另辟蹊径,瞄准“上山”和“低风速”两个方向主动出击,即高海拔和低风速市场。比较有代表性的是中车株洲所自主研发的WT1500兆瓦高海拔风电机组,该型机组在云南、贵州、甘肃等地均有大批量装机,并且运行业绩优良,由株洲所提供机组的云南某风场,年可利用小时数经常高达4000小时居全国首位。高海拔市场的开发一度成为株洲所在风电行业站稳脚跟的关键。

 

标准的背后是对株洲所风电的认可,其实也是话语权的争夺。全国风力机械标准化技术委员会秘书长王建平认为,“风电行业大部分虽是推荐性标准,但标准颁布实施之后,如果政府部门在文件当中引用作为技术依据的话,这个标准就要强制执行了。”

 

一站式服务

 

2017年,株洲所已经进入风电整机制造领域超过10年。与之相对应的是,中国风电开发也步入第二个阶段——由“集中式”转向“分散式”、由“重资源”转向“重市场”、由“三北”地区转向南方省区。

 

有专家认为,中东南部的风电开发不再是简单的建设模式的变化,核心不仅是技术问题,更是风电开发思路的转变。对整机厂商而言,除开发相关机型外,还得设计出针对低风速开发的整体解决方案,必须从卖设备向卖服务转变。

 

南方地区风资源投资环境非常复杂,对资源的判断,直接决定了项目的收益。南方雨季长、风切面比较大、居民比较集中给项目开发带来了巨大的挑战,南方对风的要求,对风的理解上跟北方是不一样的,需要更精确。

 

根据这一行业发展现状认识,株洲所在2016年、2017年相继与国家气候中心、法国美迪公司展开战略合作,前者是国内最权威的气象资源研究机构,后者则是全球风电工程领域风资源评估技术方面的顶级公司。共同搭建的“智能云技术”风资源系统平台将切实解决当下低风速市场面临的“痛点”和“难点”:资源评价和微观选址以及后续的风机定制,尤其是针对国内复杂地形风资源评估精度的技术瓶颈得到极大突破。

 

在低风速产品研发方面,株洲所也下了大功夫。本次论坛上,株洲所举行了“为中低风速定制,中车风电新产品推介会”。 重点推介了2.xMW平台化风电机组和3.X兆瓦风电机组平台。发言人高首聪针对低风速区域,从机组所需要应对的经济性、可靠性以及环境适应性等多方面阐述了系统解决方案。其推介的WT2000D121、WT2200D130、WT2500D126、WT2500D130等机型为核心的2.xMW平台化风电机组,涵盖了不同风轮直径、不同塔架高度的多款系列化产品,平台下各机型能够对不同区域、不同地形、不同风资源条件下形成有效的互补;平台化产品物料复用率达到80%以上,极大降低产品线备品备件的储量,提高了运行维护一致性和响应速度。2.xMW平台旗下系列化机型能够使年平均风速在4.8m/s的风区具备可开发价值,并在设计之初就考虑了10%的增量能力,其中2.5MW机型最高能长时间运行在2.75MW。中车株洲所2.xMW机型通过最优选择和组合方案,满足不同风场的投资规划需求,极大为业主提升价值,实现最低的度电成本,最大化的投资回报。

 

本次发布的3.xMW平台产品平台依托陆上大兆瓦风电机组平台化设计理念,可根据客户需求及风场条件,实现额定功率在3.0MW~3.6MW之间定制,风轮直径141、147m,具备中低风速全适应性、可利用率高等竞争优势,可实现年平均风速从5.8m/s至7.5m/s风场的有效开发。该机型的研发成功充分体现了中车株洲所在陆上型大功率风电机组开发方面的核心实力,其技术开创性处于行业领先水平。

 

低风速地区发展前景虽好,但竞争日趋白热化,热闹的市场背后,必须看到的是,这个典型的技术资本密集型行业经历了前几年的调整洗牌后,整个行业的毛利率仍然维持较低水平,并且短期内难以改变。对中车株洲所来讲,同样面临巨大的考验,好消息是,风电产业在庞大的中国中车版图中,的确占据了越来越重要的地位。按照中国中车的规划,中车把风电产业作为除轨道交通主业外的第一产业来打造,中车风电被赋予了更多的意义。风电是一场比拼技术与整体实力的持久战,中国中车将在资金、技术、人才方面给予全方位的支持,这正是大多数风机企业所不具备的资本。