自上世紀(jì)90年代,我國風(fēng)機開啟國產(chǎn)化發(fā)展至今,直驅(qū)與雙饋作為市場上兩種主流技術(shù)路線,各有優(yōu)勢。同時,半直驅(qū)也悄然迎頭趕上,從一度受質(zhì)疑逐漸顯出其獨有的優(yōu)勢,這也是大兆瓦、平價時代降本下風(fēng)電的探索與創(chuàng)新。
行業(yè)前進(jìn)的腳步從未停歇,技術(shù)創(chuàng)新,降本推動,2022年海陸風(fēng)電均直面平價,風(fēng)機技術(shù)路線未來格局如何?
來源:北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)
作者:莫小雅
·微利時代 風(fēng)機價格屢創(chuàng)新低
2021年,我國陸上風(fēng)電正式步入平價時代,在激烈的市場競爭以及降本壓力下,整機市場迎來了大幅降價,風(fēng)機價格普遍低于3000元/kW。今年9月,中廣核云南曲靖市兩大風(fēng)電場機組采購開標(biāo),以雙饋發(fā)電機為主打產(chǎn)品的電氣風(fēng)電,報價低至1880元/千瓦;
10月,龍源電力甘肅潔源風(fēng)電有限責(zé)任公司七墩灘20萬千瓦項目公示,終金風(fēng)科技中標(biāo)風(fēng)機價格約2187元/kW,創(chuàng)下當(dāng)時直驅(qū)風(fēng)機低中標(biāo)價格紀(jì)錄,這也是首次低于雙饋風(fēng)機。
近日8家整機商競標(biāo)甘肅玉門麻黃灘風(fēng)電場C區(qū)200MW風(fēng)電項目,低投標(biāo)報價2300元/kW,扣除塔筒價格,風(fēng)機價格約在1800-1900元/kW左右,再破行業(yè)低價!明陽智能預(yù)中標(biāo)價57940萬元,折合單價2897元/kW(自2009年起,明陽智能堅持走半直驅(qū)路線已經(jīng)12年)。
市場價格競爭仍在持續(xù)。據(jù)悉,有業(yè)內(nèi)人士表示,今年開標(biāo)的情況趨勢已較為明朗,雙饋風(fēng)機降價幅度大于直驅(qū)風(fēng)機,以雙饋機型為主的整機商平均風(fēng)機報價已從去年4400元/千瓦下降至2200元/千瓦左右,基本腰斬,而同等情況下直驅(qū)風(fēng)機則通常每千瓦高出兩三百元。
同時也應(yīng)看到,風(fēng)力發(fā)電機組屬于大型高精度、高價值運轉(zhuǎn)的重工設(shè)備,齒輪箱是其中易過載和損壞率較高的部件之一,直驅(qū)風(fēng)機免去齒輪箱,從而減少了傳動環(huán)節(jié)的損耗及運維成本,但與雙饋風(fēng)機相比,在同等容量下體積相對較大,吊裝運輸成本相對更高。
出于降本增效的考量,機組大型化發(fā)展,體積與重量還在不斷增加。主機價格下降,原材料等成本卻猛漲,雙向壓力倒逼技術(shù)創(chuàng)新變革。
半直驅(qū)風(fēng)機則兼顧有二者的特點,從結(jié)構(gòu)上說,半直驅(qū)與雙饋類似,在直驅(qū)的基礎(chǔ)上增加了齒輪箱,通過較低轉(zhuǎn)速降低運行期間齒輪箱的損耗。同時目前研究中的無主軸結(jié)構(gòu)還具有與直驅(qū)相似的外形。簡而言之,機械傳動部分類似雙饋,電氣傳動部分類似直驅(qū)。
此外,為了減輕機艙的重量,半直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機組多為緊湊型機型,也減少了風(fēng)機每單位千瓦原材料的用量,降低了風(fēng)機重量和體積。
·三分天下——市場需求說了算
直驅(qū)與雙饋技術(shù)路線,各有千秋,難分伯仲。雙饋機型由于技術(shù)成熟,價格便宜占據(jù)主要優(yōu)勢,全球約60%以上的在役機型為雙饋,國內(nèi)也以雙饋為主,這也證明了雙饋風(fēng)機的可靠性。
直驅(qū)風(fēng)機不含齒輪箱,不存在漏油風(fēng)險。某位不具名業(yè)內(nèi)人士表示,但考慮到平價,直驅(qū)風(fēng)機的成本和制造難度問題,這些都是致命的缺陷。且隨著機型容量增大,有色金屬和稀有金屬的用量比例增大,尺寸規(guī)格擴大,直驅(qū)在大容量的發(fā)展道路上似乎遇到了困難。平價低風(fēng)速地區(qū),目前的直驅(qū)技術(shù)還無法把成本做到盈利水平。
隨市場而動,海陸風(fēng)機大型化是必然發(fā)展趨勢,陸上6.X、7.XMW,海上10MW+風(fēng)機在2021年開始不斷涌現(xiàn)。同時,不少整機商提出了“海陸同款”的產(chǎn)品推廣路線。
大兆瓦風(fēng)機趨勢下,配套設(shè)備增大,運輸難度增大等等。成本倒逼和可靠性的要求,給傳統(tǒng)技術(shù)路線帶來了挑戰(zhàn)。
雙饋、直驅(qū)兩種主流路線之外,在大型化和平價降本需求下,半直驅(qū)機型受到市場進(jìn)一步青睞,迎來了春天。半直驅(qū)、“風(fēng)電+”、零碳...從一年一度的風(fēng)能展我們可窺探出風(fēng)電未來發(fā)展趨勢,研發(fā)的新機型中半直驅(qū)字眼頻現(xiàn)。
據(jù)統(tǒng)計,2021北京風(fēng)能展期間,我國各大主流整機商推出50款新機型,其中國產(chǎn)直驅(qū)風(fēng)機的“老大哥”——金風(fēng)科技也一次性推出了16款中速永磁風(fēng)機,機組詳情如下:
CWP2021整機商新發(fā)布機型統(tǒng)計
目前趨勢來看,雙饋機組已基本退出了海上風(fēng)電領(lǐng)域,與直驅(qū)路線相比,半直驅(qū)優(yōu)勢明顯:輕量化、發(fā)電效率更高、成本更具競爭優(yōu)勢。
某齒輪箱企業(yè)人士表示,半直驅(qū)也是全球風(fēng)電發(fā)展大勢,且中國半直驅(qū)發(fā)展速度及占比將超過全球。據(jù)Wood Mac預(yù)測,到2029年半直驅(qū)(中速傳動)機組在全球海陸風(fēng)電市場的占有率將分別達(dá)到34%、45%,甚至有可能坐上風(fēng)電技術(shù)路線的“第二把交椅”。
·未來已來 唯有不斷突破
據(jù)了解,國內(nèi)排名靠前的整機商,大多數(shù)在評估是否轉(zhuǎn)向或添加半直驅(qū)技術(shù)路線,第三勢力正在迎頭趕上。半直驅(qū)技術(shù),兼顧直驅(qū)的高穩(wěn)定性和雙饋的低成本優(yōu)勢,更適應(yīng)機組大型化和海上風(fēng)電規(guī);陌l(fā)展趨勢。
有業(yè)內(nèi)人士指出,從目前海上風(fēng)電整機商布局來看,半直驅(qū)已經(jīng)是較為主流的技術(shù)路徑。對于陸上風(fēng)電來說,技術(shù)都在持續(xù)突破,未來估計是直驅(qū)、雙饋以及半直驅(qū)等技術(shù)路徑互相競爭,同臺競技。
“雙碳”目標(biāo)的提出,風(fēng)電成為主力軍。風(fēng)電平價大基地、風(fēng)電下鄉(xiāng)、海上風(fēng)電...無論未來何種增量市場,更高的發(fā)電量和高可靠性、相對更低的成本都是業(yè)內(nèi)為關(guān)注的點。
技術(shù)基因是核心競爭力,風(fēng)電對于更低的度電成本還在不斷探索。未來已來,誰將引領(lǐng)尚未可知。