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决战海上风电III:叶片长度之争

北极星风力发电网  来源:角马能源  作者:罗玲艳  2019/8/8 8:50:33  我要投稿  

北极星风力发电网讯:但叶片真的越长越好吗?这并非一个简单的算术问题。

文/罗玲艳

大兆瓦风机时代来临的汽笛声响彻渤海湾,一场与长度有关的新战役已经打响。

尽管远离海上风电主战场,但位于渤海边的东方 电气(天津)风电叶片工程有限公司厂房内依然灯火通明。

一个月前,一支长达90米的大叶片在这座工厂缓缓下线,刷新国内叶片长度记录。70余名身穿蓝色和白色工作服的工作人员参与庆祝仪式,并展开党旗合影留念。

东方 电气10MW-B900A叶片顺利下线的消息在业内引起震动。中材科技、中复连众和时代新材等叶片龙头企业也纷纷踩下加速研发大叶片的油门。

平价上网即将到来的压力倒逼着政府和整机商借助大兆瓦风机来实现降本增效。尽管当前海上风机仍以4MW为主,但5MW以上风机异军突起,正在成为新增装机的主流。

但叶片真的越长越好吗?这并非一个简单的算术问题。大兆瓦风机时代对叶片长度提出新的要求,一些谨慎的叶片供应商在面对高投入和技术难题时望而却步。

“我们目前并没有打算研发大叶片。”三一重能内部人士告诉「角马能源」。

尽管部分叶片厂商对能否收回投资成本心存顾虑,但海上风电释放出的资本红利正诱使更多玩家加入这场长度之战——老牌风电巨头希望借此巩固江湖地位,新玩家则期望借机实现弯道超车。

长度之争

明阳智能董事长张传卫也投入战局。

在海上风电大省广东省政府的大力扶植下,截至今年6月初,这家中国第三大风机商手中的海上风电订单已高达 3.8GW。

但外界关于其供应链体系的担忧如影随形。重压之下,张传卫对明阳叶片寄予厚望。

在位于广东阳江的明阳叶片生产基地,数百名工人正加班加点赶制风机叶片。这些风机叶片单片长76米,将配备明阳智能5.5MW风机。

去年,张传卫斥资数亿,在此规划8条叶片生产线,年产量230套。其中,一期4条生产线已经投产。

在加快生产的的同时,明阳叶片已经研发出7.25MW风机叶片。

但张传卫并不满足。为应对大兆瓦时代的激烈竞争,明阳智能对外宣称,正在研发10MW风机。作为该公司的内部供应商,明阳叶片必须攻克的下一道难题就是10MW大叶片。

中国第一大风机商金风科技也已于去年底推出8MW试验风机。其供应商中材科技也相应研发出8MW-85.6米的叶片。

中材科技是中国第一大叶片制造商。这家陆上风电叶片霸主正紧随金风科技加码海上风电。

85.6米的长度,已遥遥领先于其在陆上风电领域的两大竞争对手。目前,中复连众和时代新材推出的最长叶片仅有72.5米。

但中材科技“下海”后不得不直面海上霸主双瑞风电。这家背靠中船重工的叶片公司是上海电气的供应商。

上海电气牢牢占据着中国海上风机市场的“铁王座”。截至2018年底,该公司海上风电累计装机容量高达2262MW,超过全国一半市场份额。

双瑞风电两年前研发的5MW—83.6米叶片,曾在海上风电界独领风骚。

但这家老牌巨头在一个月前迎来前所未有的挑战。随着东方 电气10MW-90米叶片下线,双瑞风电大叶片的光芒不免黯淡下来。

不过,中国叶片制造商与国际先进水平仍存在较大差距。

今年4月,一只长达107米的叶片在法国瑟堡LM工厂内横空出世。这是这家世界叶片巨头第三次在叶片长度上创造世界纪录。

中国与世界还隔着超过一个羽毛球场的距离。

早在三年前,国家发改委和国家能源局就曾下发《能源技术革命创新行动计划(2016~2030年)》,将100米及以上风电叶片列为未来风电技术创新重点突破目标。

政府补贴政策变化也倒逼着整个风电产业链通过技术突破降低成本。

今年5月,国家首次调低海上风电电价。数月前,广东、福建等省相继出台海上风电竞价政策,明确要求采用大兆瓦风机。

政策助推和商业诱惑下,中国叶片长度纪录连创新高。但这场分米必争的大叶片之战中,部分玩家却早早放弃争夺。

狂欢背后,叶片长度“大跃进”隐忧初现。

“大跃进”隐忧

三一重能并不打算参与这场大叶片之争。

这家未能跻身第一梯队的叶片企业内部人士向「角马能源」介绍,大叶片研发成本高,试验时间更长,而海上风电的前景还存在诸多不确定性因素。高技术和高成本,让诸多二三线叶片企业直接选择放弃。

但一线企业也保持谨慎。相比陆上风机从1.5MW到如今3MW的缓慢迭代,海上风机产品更新速度明显加快。

“当下抢装潮窗口期有限,而叶片原材料供应紧张,模具制造周期长,成本高。但叶片的迭代周期越来越短,这意味着,成本没有收回,模具等可能就已经报废了。”时代新材一位从事叶片制造超过7年的技术员告诉「角马能源」。

对于投资回报率不如预期的顾虑,让叶片企业犹豫不前。而大叶片的技术难度,则划出一道门槛阻挡意欲突围的叶片企业。

时代新材内部人士进一步解释,就研发生产环节而言,首先是叶片的气动弹性问题。叶片越长,其变形也越大。叶片的弹性变形不再是线性化的,而是可能会产生一些超出现有控制的现象,如颤振等,可能会导致共振出现,这将对机组和叶片造成很大损害。

因此,大叶片对叶片的结构设计和制作工艺提出更高要求。

技术人员还面临另一重障碍。新形势要求叶片设计走向精细化。但目前载荷仿真软件、风机实际控制精度、实际载荷的测量等,并不能支持这种精度要求。

大叶片支撑的大兆瓦风机被视为海上风电降成本的利器。但海上风电大叶片的测试成本更高,时间周期更长,其对试验台的要求更加严格。这一定程度上会影响叶片的交付周期和各方面成本的攀升。

除了前期研发制造成本,后期运维成本也不容忽视。

当前,大叶片实际运行经验不足。中国海上风电运维的地理条件复杂,南方多台风,北方冬季多雾凇。运维成本成为摆在大叶片面前的一大难题。

但大叶片真正的困局来源于整个叶片行业的退潮。这个依靠补贴政策迅速崛起的行业,如今正因政策剧变陷入困境。

“风机设备的不断降价已无法有效传导,一些零部件供应商选择退出风机制造领域,还有一些优质产能流向利润更高的海外市场。”国电集团原副总经理谢长军在接受「角马能源」专访时说。

行业大变局中,二线叶片厂商南通东泰、美泽风电等已相继停产。

行业龙头亦在寒冬中勉力维持。中材科技董事长薛忠民案前的历年财报,时刻警醒着他毛利率和净利率急剧下滑的现实。

近五年来,中材科技叶片业务毛利率从2014年的23.08%下降到2018年的14.04%,净利率则从2014年的11.4%下滑到2018年的6.0%。

这位53岁的叶片界大佬正在策划一场多元化转型。在新能源汽车行业,他敏锐察觉到多年前风电“大跃进”时期相似的机会,并迅速在锂电池隔膜和储氢瓶领域布下棋局。

这家中国第一大叶片制造商的叶片业务在营收中占比,也从三年前的68.52%骤降至去年的27.84%。

薛忠民显然已不打算全力以赴备战大叶片之战。如果失去充足的商业利益支撑,国家层面对企业技术突破的追求也将遭遇瓶颈。

中国海上风电大叶片的命运依然道阻且艰。◆


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