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时隔3年直驱重返双馈:东方电气为什么更改风机技术路线?

北极星风力发电网  来源:球哥看风  作者:彩球  2021/8/2 9:23:40  我要投稿  

北极星风力发电网讯:7月30日,东方电气旗下的东方风电自主研制、具有完全自主知识产权的DEW-G4000-165双馈型风力发电机组完成总装、整机联调,在东方天津风电总装车间成功下线,实现了4MW平台机型的完美对接。

据介绍,东方电气这次下线的DEW-G4000-165双馈型风力发电机组单机容量3.6MW/4MW,叶轮直径165米,直接用于150米柔性高塔筒,具有发电性能优异、可靠性高、电网友好等优点,但机型目标市场为陆上高风剪切地区、低风速地区,是为应对“平价上网”和分散式风电定制化研制的全优产品平台。

按其介绍:在6.5米/秒的平均风速下,即可实现年等效发电3000小时以上。采用1140v的电气接入方案,具备更好的涉网能力,懂行的业内专家看到这个数据和电压方案就非常清楚,这是应对平价风电的典型机型方案。

直驱与双馈技术路线之争:各有千秋,难分伯仲

东方电气是国内风机龙头企业之一,之前2.5MW机型(含)的技术路线为双馈机型,2.5MW以上(不含)机型都采用了直驱机型,为此,东方电气的直驱研发放在杭州,与德阳的双馈方案不在一起。包括其出口瑞典、俄罗斯、越南的2.5-3.XMW机型都是清一色的直驱机型。在双馈和直驱(以及半直驱)的技术竞争道路上,各执一词,直驱机型因为不含齿轮箱,不存在漏油的风险,为一部分直驱机型喜爱者津津乐道。双馈机型因为其技术成熟,可靠性高也多数客户喜欢,全球不低于60%以上的在运机型为双馈机型,也证明了双馈路线的可靠性。国内的直驱路线代表厂家金风科技,哈电风能(湘电风能)及东方电气(后续中等容量机型),而其他的厂家都清一色的双馈机型,从国内每年的投运风电场来看,双馈还是占据绝对的优势,但直驱随着机型容量增大,有色金属和稀有金属的用量比例增大,尺寸规格扩大,在大容量的发展道路上似乎遇到困难?

平价风电时代:双馈大容量机型似乎具有优势?

首先,我们回顾一下国内最早的4MW机型发展情况。2018年10月16日,东方电气风电有限公司(后简称“东方风电”)成功研发首台DEW-D4000-148陆上直驱风力发电机组,并在天津制造基地顺利完工下线。据介绍:这款当时国内最早的4MW机型,其单机容量也是可调,可根据项目需求调整为3.3—3.8MW,满足IEC Ⅱ、Ⅲ类风区的要求,在平均风速为8.5m/s的Ⅱ类风区,机组年等效满发小时数可达到3643小时;平均风速为7.5m/s的Ⅲ类风区,机组年等效满发小时数可达到3190小时

首先需要指出的是:这是国内当初最早研发成功的陆上4MW机组(应该是最早),技术路线为直驱。当然,按此款机型的叶轮直径来看,其目标市场直接指向三北1-3类风电场,就这一点来说,东方电气在大容量的机型起步方面可谓先行一步,同时也凸显东方电气在大型发电设备领域的深厚积淀,同时掌握双馈和直驱两种技术路线风力发电机组技术,为其点赞。

时隔三年:东方电气为啥直驱到双馈?

是什么原因导致双馈技术路线在大容量机型的发展过程中似乎受到青睐呢?

东方电气的4MW机型,3年前后,技术路线发生改变,显然,直路线在新的市场竞争中具有明显的不足,成本问题,制造难度问题,这些在平价风电时代而言,都是致命的缺陷。从东方电气的4MW机型路线来看,过去是三北风电场,风资源较好,机型成本可以包住成本的问题,但在平价低风速风电场时代,成本显得更加重要,目前的直驱技术无法把成本做到盈利水平。所以,直驱到双馈也就理所当然,当然更多的原因我无法做出判断。球哥曾经在我的多篇文章中谈到,包括半直驱(有齿轮箱的中速双馈技术路线),由于直驱发电机大型化的明显成本不足,加上齿轮箱的力矩功率密度技术取得突破提升,从过去的150NM/Kg已经提升到200-210NM/Kg,也就是说同样重量的齿轮箱,其功率可以增加30%以上,原来4MW的双馈风机齿轮箱功率提升到5.2MW以上,重量是和原来4MW一样,更重要的是这对产业链的配套大大降低了难度和成本。

平价风电的未来:直驱/双馈技术路线再突破方可赢得新能源市场主导地位球哥意思并不是双馈路线(带齿轮箱)在大容量机型方面就具有绝对优势,而是在当前的技术层面上来看,双馈技术暂时领先,但随着技术的创新突破,双馈和直驱的技术创新一直是此消彼长,未来某一天直驱技术有新的颠覆突破,再次领先双馈,也未为可知。

从新能源的发展来看,最终为风电赢得新能源的市场地位,还是需要靠风机技术创新的进步速度,当前风电和光伏的竞争已经在持续,光伏的效率,单片容量,电池结构类型的更新,都为光伏的技术进步持续发挥作用。今年以来的风机机组容量大型化为风电降本做出了巨大贡献,但风光的竞争从未停止,作为行业从业者,希望能看到技术更先进,成本更低的风机技术诞生,为风电的发展领先再立新功。

期待新一轮的风机技术突破!

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