國內風機技術趨勢：大葉片及一站式解決方案

    成立6年的Blade Dynamics公司，正在開發一種新技術用以制造全球最大的風機葉片，其號稱長度能達到100米，目前世界最大的葉片不過只有75米長。
    風機葉片是風能技術進步的關鍵核心風力機部件，其良好的設計、可靠的質量和優越的性能是保證機組正常穩定運行的決定因素。而更長的葉片也可以配 合大功率風機的制造，時下這種趨勢越來越明顯。除此之外，在風機行業中，還需要攻克高端零部件制造、如何提高單個風機及整個風電場的運營效率等難題。
    葉片“大型化”
    雖然我國是風資源的大國，但陸地超過50%的風資源都被歸于“低風速”資源，全年3/4以上的時間，風速在每秒5~7米，無法達到每秒近10米 的額定風速。因此，要捕捉并充分利用低風速資源、實現風機滿負荷發電的話，就得提高風電葉片的捕風能力，研制功率大、葉片長的風電葉片。
    盡管也有人提出，較大的風機安裝和運行費用比小風機要高出許多，但不容忽視的是，大風機每千瓦電量的總生產成本，普遍會隨著風機的增大而降低。而在備受矚目的海上風電市場，也要使用功率更大的風機和更長的葉片，用來降低成本、提高效率。
    隨著我國風機大型化趨勢的日益明確，大風力葉片就逐步被看做是各個企業技術實力的標志之一。
    目前，國內的主要幾家風電整機商都只是負責葉片的設計，而將制造工作外包給專門的葉片廠家。自主設計的國內最長葉片目前有2兆瓦的56.5米低風速葉片，由中國南車(601766,股吧)株洲研究所旗下的時代新材(600458,股吧)公司設計研發，7月14日剛剛通過為期5天的靜力試驗考核。為了生產該葉片，時代新材也建立了多條制造線，預計本月將簽下首筆的訂單。而中材科技(002080,股吧) 風電葉片有限公司也投資了15億元，新上了3兆瓦、6兆瓦的模具15套，年產大功率海上風電葉片800套。它的生產基地及研發檢測中心項目，預計2014 年7月竣工投產。項目建成后，將實現3兆瓦的59.5米葉片批量生產，研發制造亞洲最長、功率最大的77.7米風機葉片，并實現產業化。
    海外也有較好的風機葉片生產商。丹麥LM公司繼去年10月拿下遠景能源4兆瓦的海上風機項目，量產長66.5米、重19噸的海上風電葉片后，又 在國電龍源江蘇如東30兆瓦的海上（潮間帶）試驗風電場安裝了長73.5米（約24層樓高）的復合材料風電葉片，來匹配5兆瓦風機。西門子與維斯塔斯也在 為風機研發75米和80米長的葉片在做沖刺。
    當然，一味追求特別大的葉片也沒必要。多家風機生產商認為：葉片長度的設計要全方位結合機組性能、載荷、發電量、可靠性及噪音等因素進行考量，并不意味著一味追求葉片的長度。如在海上的風機，需要葉片更加輕量化，還要有很強的抗臺風能力。金風科技(002202,股吧)的一位人士就稱，葉片的研發思路還是通過整體優化設計從而達到度電成本的最優。
    技術整合加一站式解決方案
    風力葉片“大型化”是各大企業追尋的技術方向之一，風電其他零部件制造能力、傳動及控制技術、運維能力等也要考慮與突破。風機包括不少零部件，無論低風速市場，還是海上風電市場，當葉片越來越大時，對其他相關部件的要求也會提高，如旋翼葉殼、傳動軸、平臺及塔罩。
    以海上風電市場為例，雖然很誘人，但是國內外的風電技術整合能力還沒有達到爐火純青的地步。
    “海上風電的最大挑戰是風險管理。”遠景能源CEO張雷說，“因為海上風電使用的往往是大型風機，傳動系統的動力學特性變得十分復雜，過往小兆瓦風機的成功經驗就不能有效利用，事實上海上風機的主要失效也發生在這個環節。”
    在張雷看來，以往各個廠商的競爭層面是在風機報價上，不少風電場投資商也愿意比較價格，但企業應該去關注怎樣提高發電效率，“價格差距不大的情況下，如果能把風機的發電效率做到極致，這很有意義。”
    他說，若在葉片和風機上裝雷達及傳感器就有意義。雷達可監測風的流動性、強弱，再經過傳感器來收集各項數據，匯總到云端計算分析。隨后，遠景有 一套智能控制、測量技術、數據分析專家系統、主動性能控制和基于可靠性的決策算法等，來幫助發電效率提高。而這與GE近期推出的2.5兆瓦風機有些類似， 后者的風機也有儲能和數據驅動系統，可幫助管理風電的間歇性，實現平滑輸出和電力預測等功能。
    除了單個風機之外，企業之間也在做對多臺風機的智能管理嘗試。
    而遠景能源則希望所謂的“智慧風場管理”系統，將風資源評價、風場設計及運維、資產管理等實現數字化與信息化，去做“全生命周期管理”。張雷自己說，與其別人把他歸類在風機公司，不如歸類于智慧能源企業。