2023年,我國海陸風電機組大型化進程再提速,陸上風電機組單機容量突破10兆瓦,海上風電機組中16兆瓦設備已實現(xiàn)批量生產,18兆瓦、20兆瓦風電機組也蓄勢待發(fā)。風電行業(yè)正加速進入大型化時代。
從2020年市場上陸上風電機組平均單機容量不到3兆瓦、海上風電機組平均單機容量不到5兆瓦,到如今海陸風電機組單機容量頻頻刷新行業(yè)最高紀錄,大型化明顯提速之下,真的安全嗎?
新產品投入周期明顯縮短
機械工業(yè)發(fā)電設備中心發(fā)布的《2023年我國發(fā)電設備行業(yè)發(fā)展情況及形勢展望》(以下簡稱《展望》)顯示,2023年,全國風電機組產量為7969.9萬千瓦,同比增長39.7%,再創(chuàng)歷史新高,風電機組平均單機容量進一步提高,風電機組迭代速度明顯加快。
另有行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,2012年至2020年,國內新增海陸風電機組平均單機容量呈現(xiàn)平緩增加態(tài)勢,而隨著風電平價時代到來,風電降本壓力增加,風電機組大型化作為主要降本路徑獲得多方關注,新增風電機組平均單機容量快速上揚。
以海上風電為例,2022年,新增海上風電機組平均單機容量達到7.4兆瓦,同比增加1.8兆瓦;2022年新增吊裝的海上風電機型中,8兆瓦至9兆瓦風電機組占比高達43.9%。而在過去一年,國內主流整機廠商仍在加速推進大型化戰(zhàn)略,單機容量20兆瓦的風電機組已呼之欲出。
超出預期的大型化勢頭引發(fā)業(yè)界擔憂?!墩雇方y(tǒng)計顯示,風電機組平均單機容量進一步提高,風電機組價格卻一路走低。去年第四季度,陸上風電機組價格最低跌破1000元/千瓦(不含塔筒),與此同時,相應的制造模具更新?lián)Q代,企業(yè)研發(fā)制造成本卻不斷攀升,且未經過充分驗證即投入使用,產品很可能存在質量風險。
需關注新產品使用潛在風險
新產品從研發(fā)到正式進入大批量生產投運,要經過哪些步驟?
“風電機組新產品測試驗證主要有兩個環(huán)節(jié)。依照國際和國內的通行標準,首先要對葉片、齒輪箱、發(fā)電機、變流器等關鍵大部件進行測試,整機裝配后再進行現(xiàn)場的樣機測試,包括安全及功能測試、機械載荷測試、功率特性測試、噪聲測試等,此外還有針對涉網技術標準進行并網性能測試。完成全部測試項目,通過型式認證,最好有一個小批量生產、運行的驗證,這樣大批量生產、投運的風電機組的性能、質量和安全才有保證?!?北京鑒衡認證中心風能研究院院長蔡繼峰在接受《中國能源報》記者采訪時表示,“根據(jù)不同測試內容,各環(huán)節(jié)所需時長在幾個月到半年不等?!?/p>
“然而,從目前市場情況來看,很多新產品在投入市場前并沒有完整地開展樣機測試、型式認證及小批量驗證,” 蔡繼峰坦言,“部分整機廠商在投標時推出的新機組產品可能僅通過了設計評估,在中標后完成批量交付的風電場才進行樣機測試,這對風電場安全運營和投資收益都會帶來潛在風險,尤其是當前風電機組大型化的快速發(fā)展已經進入了技術”無人區(qū)“,缺少測試驗證的風險更應引起重視?!?/p>
記者了解到,過去幾年,風電機組起火、失控、倒塔等相關事故頻繁出現(xiàn)。更有統(tǒng)計顯示,變流器、齒輪箱等失效事故數(shù)量呈現(xiàn)上漲態(tài)勢,雖然在行業(yè)中事故率并未出現(xiàn)明顯增長,但隨著風電規(guī)?;l(fā)展,潛在的安全問題也備受關注。
“未經過充分驗證的新產品進入市場,一旦出現(xiàn)設計等系統(tǒng)性問題就需要對批量產品進行大規(guī)模整改,這不僅會產生高昂的整改費用,還會帶來嚴重的發(fā)電量損失,更可能存在潛在的人身設備安全風險?!辈汤^峰補充道。
各方應合作嚴守“質量關”
在業(yè)界看來,風電吹亮萬家燈火之時,技術應用也應更加謹慎。風電機組大型化雖是降低成本的重要手段,但推進新產品進入市場時也不應盲目。
此前,國內多家風電整機廠商都曾公開指出,風電機組大型化不是在以前基礎上簡單實現(xiàn)功率增加,而是需要材料、設計等多領域創(chuàng)新突破,我國風電機組技術已經逐步走入“無人區(qū)”,在可借鑒經驗缺乏、不斷突破技術邊界的當下,嚴守產品質量關成為我國風電機組走得更遠更穩(wěn)的關鍵。
機械工業(yè)發(fā)電設備中心在《展望》中也建議政府部門關注風電機組快速迭代帶來的潛在風險,充分調研大部件生產制造能力、材料耐受能力、配套運輸能力等產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)是否匹配,提升大型機組樣機安全性、可靠性的試驗驗證標準,合理控制大型風電機組的建設節(jié)奏,促進風電行業(yè)高質量發(fā)展。
在蔡繼峰看來,要讓風電行業(yè)能持續(xù)的高質量發(fā)展,還需各方協(xié)同努力?!皩τ谠O備制造商來說,應沉得住氣,堅持質量底線,提高產品可靠性和技術經濟性;對于開發(fā)商來說,應進一步嚴控項目招評標過程中對風電機組型式認證的要求,尤其涉及到新技術應用以及針對特定項目場址的適應性評估,要重點檢查驗證。同時,主管部門也需針對低價競爭現(xiàn)象可能帶來的設備質量風險盡快出臺相關管理措施,促進風電行業(yè)的高質量健康發(fā)展?!?/p>
轉自:中國能源報
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