9月14日，明阳智慧能源集团股份公司市场本部副总经理叶凡在2017第十届中国（江苏）国际风电产业发展高峰论坛作了主题报告，重点介绍了大风机技术创新驱动风电产业发展。他表示，风机在不断发展过程中产品是在不断创新的，包括技术路线也是与时俱进的。中国风电技术路线有什么研发动向，特别是海上8兆瓦大型机组是否还是直驱的天下？

明阳智慧能源集团股份公司市场本部副总经理叶凡

以下为电力头条APP为您带来的报告实录：

十年前我研发了1.5兆瓦的风机，现在1.5兆瓦正在退出主流市场。所以回过头来看这个产品，风电的发展是不可思议的。也就是说，风机在不断发展过程中产品是在不断创新的，包括技术路线也是与时俱进的。十年前最多的是双馈，后来主要有直驱的，到现在的3兆瓦、4兆瓦。今天我主要讲一下技术路线有什么研发的动向，特别是海上8兆瓦大型机组是否还是直驱的天下。所以随着时间的推移、技术的创新，行业也是一直向前走。

我今天主要讲以大风机的技术创新驱动风电产业的发展。讲三个方面，第一个方面就是中国海上资源条件的基本分析，第二个就是风电场或者风电机组本身一体化设计，第三个就是新一代风力发电技术的应用。

关于风资源这块有三大块，中国的风资源和欧洲的确有很大的不一样，是典型的低风速。长江以南有台风风险，而且好的风资源就在福建、台湾海峡。台风对中国的影响比较大。明阳智慧能源集团是在南方成长起来的企业，从研发开始就重点关注了南方的市场，所以不可避免要去面对台风的考验。比如说2013年威马逊登陆广西，包括妮妲和鲇鱼，都对我们的工厂造成了严重的影响。基于这个条件，我们开发产品的时候也特别注意到了。在海上我们有两个平台，一个是3MW，一个是5MW的平台，5MW抗台风可以做到115米到180米之间，也是我们载荷控制范围内控制最大的产品。比如说在5.5MW-155海上风机是在广东、浙江等低风速；5.5MW-18X是在江苏、河北等长江以北；在福建这个区域，年平均风速比较高能做到有8.5米到15米之间，这个区域是有台风风险的，同时年平均风速比较高，所以用单机功率越大的机组优势就越明显。因为我们用很多风机模型进行了整体的模拟测算，因为但机功率大基础会少一些。目前海上风电市场逐步区域理性发展，海上对机组可靠性和应用技术的要求是越来越高了，风力发电机组本身越来越成熟。而且价格一直下降，包括最近海上风机项目单位千瓦价格大概是6500元左右。同时海上施工成本也在急剧下降，未来海上维护成本和建设成本都会大幅下降。所以海上风场的开发在中国未来五年肯定是逐步走向成熟，而且成本肯定是会向下走。

第二部分就是机组一体化设计。我们现在开发一个产品，可能跟五年前有很大不一样。五年前可能就开发一个风机，然后就给我们的客户，让他放在不同的地区，我就告诉我这个风机是什么设计等级的，你按照我风机设计等级找不同的条件去用就可以了。而现在因为风资源整体的向下走趋势比较明显，而且电价也在降低，所以我们的客户对我们风机，包括整个工厂投资建设的成本控制非常严格。这块如果计算有偏差，投资的风险就会比较大。所以风机在设计过程中，从叶片开始到整机，包括到基础，各种外部条件统一要考虑全，进行一体化的设计，使这个风电设计安全等级前后保持一致。不会因为不同设计单位参与进来，不同的设计安全系数相互叠加起来，导致越往后端安全系数的容量就越大，造价就会越高。同时我们对核心部件也进行了精细化的优化，从叶片到齿轮箱到发电机，包括最关键的控制系统。因为这些东西是环环相扣的，叶片是直接感受风的能量，它将这些能量传递到下一级。然后我们的控制系统去调整我的控制策略，使得整个系统受载情况。这几个关键的部分目前我们是完全自主研发，然后借助国外研发机构的协助。这样做最大的好处就是使这个机组表现性能更加均衡，不会出现明显的短板。

海上风电目前是风机设计完了，还要考虑基础这个比较复杂的部分，它取决于海岩的条件。比如说江苏如东、沿海滩涂是典型的地貌，很多地方都会用单桩，但是一到福建区域，单桩就不行了，可能就需要导管架。在这种基础之下，随着海水深度不一样，结果的阻尼包括支撑力都有显著的变化。在这种情况下如果还是采用传统设计方法去建模的话，造成设计的余量会非常大，造价偏差可能就有几百万。所以我们一开始就考虑到基础、整机、叶片、传送链部分协同设计和一体化设计，使整个结构形式得到明显的优化，使整机的整体结构、布置、运维都是一体化去考虑的。叶片肯定是越来越长，而且辅助的效果是越来越优。

我们在叶片自主做的过程中间，综合考虑了载荷，不断优化叶型，主要是追求全生命周期的低成本。我们做了叶片的气弹分析，这个气弹稳定性、动力学分析都是影响叶片的因素。下面说一下风电机组路线的多样化。目前海上风机发展采用半直驱比较多。半直驱就是在机组大型化过程中，半直驱就是将齿轮箱最高前两级保留，同时将低速永磁发电机做成中速永磁发电机。明显的特点是体积比较小，重量轻，电能质量好。另外特点就是转速范围比较宽，可能做过深入研究的人都知道，一个风电发电和转速性能是有关系的。

第三部分就是整个风机运输的吊装成本会下降，因为体积小、重量轻，所用的吊装设备要小得多。最后就是一个全密封设计，密封、散热性能都很好，一般在海上、高原的地方，环境适应性非常好。半直驱结构发电单元就是一般中速永磁发电机和中苏的齿轮箱做成的，是25年免维护设计，所有的维护就是在液压站上面。这是一个轻量化的对比，跟行业内同级别的机组对比，7兆瓦的容量大概是455吨。这个是我们做的一个传统效率对比的数值，主要是因为是纯刚性连接，传递到齿轮箱，是一个纯扭距，可靠性会大幅提升。产品本身采用中速永磁发电机和中速齿轮箱形式是一模一样，这块是采用航空品质，采用的是航空发动机的设置理念，同时在全生命周期里面会有更低的成本。这是我们产品主要的技术参数。

最后讲一下全生命周期的资产管理，首先从海上的选址开始，确保风场建设期低成本，在运维期间怎样实现基于状态的运维，确保产品全生命周期的低成本。后面是资产托管，运动大数据平台对风场进行评估，改善风场的发电量。目前半直驱机组是一个高可靠性产品，明阳智慧可以做定制化的服务，包括全生命周期的运维服务、强化收益的确定性。