明阳智慧能源:MYSE半直躯海陆大风机新品发布
2017年10月16日-19日,2017北京国际风能大会(CWP2017)在北京隆重召开。在中国国际展览中心(新馆)E2馆创新剧场,明阳在继2015年推出MYSE3.0,在今年推出MYSE5.5和7.0,明阳智慧集团执行总裁兼首席技术官张启应先生做了新品介绍和发布。
张启应:尊敬的各位来宾,尊敬的各位领导,各位同事,各位同仁,下午好,非常激动在这里跟大家有机会分享我们研究的一些成果,我主要介绍几点,关于什么是明阳,关于什么是能源,关于什么是新能源,在整个人类能源发展过程当中,我们和能源息息相关,今天我想告诉大家我对能源的理解,明阳对能源的理解,人员发展是对能源不断使用和创造的历史,在几千年前我们使用的是薪火能源时代,我们使用了木材取火,获得了熟的食物,变得更加智慧,在两三百年前我们发现了煤,有了煤之后给我们带来一些能源,有了煤之后有了蒸汽机,蒸汽机让我们走得更快,后来又发现了石油,有了内燃机,后来飞起来了,但是这些能源是哪里来的,是从太阳,太阳一直照耀着我们的地球,让树木成长,让煤炭产生,让石油产生,这些能源都是太阳赋予给我们的,但它被埋藏起来,珍藏起来,被人们发掘,但是人们在使用能源的同时,也给我们带来了其他的一些东西,比如说北京的雾霾,比如说我们不太喜欢看到的一些污染等等。今天我们一直在想我们这一代人能做什么,有的时候想到有一些沮丧,为什么?因为像牛顿伽利略,现在所用的所有的力学还是牛顿力学,剩下那一部分被爱因斯坦用掉了,我们这一代人做什么呢,是不是有点沮丧,后来我想到了,我们可以改变人类对能源的使用,我们要让世界重新清洁起来。其实大家知道这些能源的到来,像太阳一直照耀着我们,明阳就是这一家企业,怎么一直抓住这些照耀着我们地球的能源,它以风的形式,以水的形式,或者以阳光的形式存在,那么明阳就是这么一家企业,我们从2006年开始,一直用我们的技术,用我们的理念,就是要抓住这种流动的能源,让它为我们创造,我们也知道,这些流动的能源不能被储存起来,其实我们在使用能源的时候也是有波动的,明阳智慧就是崇尚这个伟大的事业,用新的理念,用创新的技术,我们要去抓住这些流动的能源,从2006年开始,这些流动能源可能是台风,台风来的时候大家想到了灾难,但是你也知道它里面蕴藏着巨大的能源,在2006年的时候,明阳推出了世界上第一款抗台风的机器,在2008年的时候,对于低风速地区,大家都用1.577的时候,明阳推出了82的低风速的风机,2011年的时候,明阳做出了全国第一个分散式风电,但是随着技术的发展,今天当大家再说双窥的时候,大家说直驱的时候,电价不断降低的时候,成本不断在降低的时候,我们怎么做到平价上网,怎么让能源普惠,我们需要技术,我们需要大数据,需要人工智能等等等等我们需要不断的优化,但是当优化到一定程度的时候,走到一个极限,我们需要一个真正意义上的创新,这就是我们今天要发布的MYSE的半直驱风机,它将会把我们对风能的理解,对风能的捕捉带到新的一个平台,它将是全世界最大的风能直径3兆瓦级风机意义抗台风风机,我们半直驱的效率比传统的直驱和双馈的效率要高出10%以上,就是这么一款机器。我们说到最后,明阳我们认为新能源的本质其实是技术和理念不断的创新,让我们将来会迎接百分之百新能源的时代,谢谢。
吴涛:尊敬的各位领导,各位嘉宾,下面由我来给各位嘉宾领导介绍一下今天发布的两款产品,实际上我们今天发布的两款产品,一就是延用我们认为最佳可靠、最佳成熟的半直驱技术路线,也就是我们MYSE系列平台的,这两款产品一直延续半直驱技术路线,主要的特点我在这里先介绍一下,首先就是一个模块化的设计,大家从现在这个图上可以看到整个机组呈一个模块化的设计,分为风轮系统、传动系统和支撑单元,有效的把所有的部件紧凑的连接在一起,大大的提升了机组的效率和和可靠性。从这张图上可以看到MYSE半直驱紧凑型机组最大的特点就是高效,体现在哪里呢?首先我们这个传动链,采用两极行星齿轮箱效率是98.5%,发动机的效率98.5%,这样整个传动链的效率可以在现有技术路线中是最高的,可以达到97%以上,另外一个特性,由于采用半直驱技术,因为它是一个两极行星中速齿轮箱,这样整个机组转速范围相对来说,在现有的机组形式中转速范围最宽,这样可以大大提升机组在低中速段和高中速段,整个全中速段的发电效率,这样有效提升了机组的效率。另外一个特点就是可靠,体靠体现在因为采用一个中速的发电单元,有效减少了这些敏感部件,部件是大大减少,另外相对于高速旋转的机组,整个的机组运行转速大概在300转,中速会大大降低发电机轴承,包括齿轮箱轴承的一些磨损,大大提升了可靠性。
另外从右手图片可以看到,是通过半直驱,直接通过发电机齿轮箱的外壳,直接传递到塔架上,载荷路径传递特别短,可以有效的提升可靠性。另外一块,不仅仅是在机组结构上,因为它中速转传动,提升可靠性,从设计基因上我们也大大注入可靠性的基因,这个就是目前世界上最为先进的普惠航空发动机的图片,我们可以看的是航空发动机要求高可靠性,我们这个图片就是现有MYSE半直驱机组的剖面图,这有什么相同之处呢?实际上它所采用的齿轮箱,都是相同的技术路线,这样的在设计的基因里面大大注入了高可靠性,像航天品质一样。另外一块就是两款机型在半直驱这个技术路线上,我们都搭载了目前在世界最为领先的基因模式非线性控制器,通过整个机组智能化的控制,我们不仅仅可以预测到风,预测到风速风向,还可以预测到风的加速度,提前对机组做一些优化控制,确保它始终运行在最佳的效率点,也就是说在风电技术上,我们也启动了人工智能。
刚才介绍了整个半直驱的技术特性,实际上在这款产品上,我们并不是一个新的产品,只是在技术路线上已经有112、121和3兆瓦135三款机型,目前已经批量的投入了运用,这里展示的就是我们在内蒙古风电厂采用3.0121和3.0-135两款机型,个运行这是我们截取了2017年一年的数据,目前可利用率可以达到99.9%以上。
在半直驱这个产品平台基础上,下面我们就隆重介绍一下今天发布的两款产品,首先来看一下今天发布的MYSE3.2-145机组,这款技术就是为了低风速,突破现有低风速边界,向超低风速进发,实际上是现在陆上超低风速、山地复杂区域风电厂的最佳解决方案,为什么这么讲,下面我会详细地说一下。首先在过去我们半直驱这个产品平台上,通过叶轮的优化,叶轮现在做到了同平台最大直径145米,这个也就是在我们过去121、135基础上,优化升级而来,采用特殊的一型。由于是我们自主设计、自主研发,就跟我们主机有更好的匹配性。这款叶片实际上在现有的低风速下,在平均风速5米的风电厂可以实现等效小时数1987,在现有比较普遍的中部东部地区,平均风速6米,年等效满发小时数可以达到2699小时,另外功率来讲一个可调节的,可以从2.75到3.2,基于风电厂特殊的地理条件或者是其他的因素进行调节搭配,从这张图,上面3.2-145,加入齿轮箱现在效率98.5%,这是一个最为保守的在供应商测的数据,效率是相同的,对于其他机组,如果说没有齿轮箱,对于直驱发电机效率,由于没有齿轮箱增速,所以体积会很大,带来现有实际在运行发电机效率大概是在92%到94%,也就是说理想情况下会达到好一点,但是大多数都是92%,这样的话整个传动链的效率就是92%到94%,这样我们整个由于技术路线的改变,半直驱技术路线相对于其他传统机组的技术路线,从传动链这一块效率有35%的提升,另外一块就是刚才提到的,因为它有齿轮箱增速,整个转速范围相对较宽,这样的话就带来整机效率大概5%以上的提升,这是在低风速段提升的效率会更明显。我们今天发布3.2-145是3兆瓦叶轮直径,传动链采用半直驱技术对于发电机也会提升85%以上,这是一个保守的数值,我们结果传统的测算,大家一味提升叶轮直径,如果说要达到半直驱发电效率,在3兆瓦级别叶轮直径至少做到153米以上,叶轮直径会越做越大,当然大家都知道,叶轮直径大了以后,不光光是成本,更主要的是运输、吊装,包括风机的载荷会带来一系列的挑战。对于运输,这个图片大家可以看到,我们来推行风速,用大叶片,实际上带来了运输的问题,怎么来解决呢?我们现在已经在145上推出了更叶片,这是过去一个月的图片,分段叶片目前整个测试已经完成了,具备批量生产的条件,有效的解决了在低风速使用大叶轮运输的问题。我们不光解决叶片的技术,更主要的是整机问题,对于复杂的地形,因为我们是半直驱紧凑型的机组,整个机舱的重量是83吨,这样对于吊车的需求就降低很多,一般的普通的汽车吊就可以吊装,整个机舱的长度不超过7米,宽度3米3,这就有效的解决了整机的运输问题,不仅仅是叶片,包括整机,塔筒可以通过分段的形式来解决,这样一体化有效的解决了低风速,采用大叶轮、大机组的问题。从这张图片可以看到,采用半直驱技术吊装更便捷、更轻巧、更快速、更安全,这里特别提到一点,我们现在整个半直驱机组的吊装,吊点在轮毂上有吊点,区别于现在其他的一些大容量机组,通过两个吊带兜着叶根,因为叶片是复合材料,这样吊装可能对叶片有一些隐性的损伤,可能对机组未来的运行存在一些隐患。
刚才介绍了我们发布的第一款产品3.2-145,在半直驱的平台上,对于海上我们推出了5.5-155机组,专门针对中国海况低风速台风定制化设计,这款机组是MYSE5.5-155,实际的叶轮直径是158米,在目前同级别抗台风机组中是叶轮直径最大的,对于海上来说不仅能抗台风,而且大叶轮直径能有效的提升发电量,对于粤东地区,大家知道像广东粤东整个海上平均风速很低,大概是在7米5左右,用我们这款5.5-155的机组,可以实现年等效满发小时数超过2800小时,这样就大大的提升了海上低风速开发的经济性,否则采用常规的理念,比方说130、140米在海上,我要抗台风,在7米多的风速,因为海上经济性投入、工程的投入特别大,所以经济性是算不过去的。我们整个5.5-155机组依然采用上风向三叶片,而且是变频式,是两个3兆瓦背对背,它在设计之初增加了好多冗余,同时左边这个图片可以看到,依旧采用最典型、最可靠,经过成熟验证,在此基础上不断优化研发,实际上在过去我们5.5-155也拿到了设计认证。
在海上,最重要的就是一个防腐、防沙、防延误,这款机组因为它特殊的结构,整个是没有传统的玻璃钢机舱罩,发电机、齿轮箱、弯头是一体化的,它有先天的防延误优势,大家都知道对于传统玻璃钢机舱罩机组,在偏航的位置,不管采用哪种密封方式,多多少少机舱内部和外部会有一个风速的交流,对于在海上是非常和可怕的事情。我们这种结构它先天的一个铸件,内部和外部是百分之百隔离的,确保机舱内部空气的封闭。带来的另一个问题就是散热,这个我从两方面来说,第一个首先机组它是整个铸件的结构,所以齿轮箱、发电机、弯头、机舱整个是直接跟外界的空气进行交换,所以它本体就是一个散热体,可以很好的散热。另外一块通过加装热交换气,实现机舱内部和外部空气的交换。另外一块就是海上我们要提升发电量,采用大叶轮,我们现在是采用76.6,实际叶轮直径158米,这是我们机组叶片在测试时候运输的照片。叶轮增大了以后,对抗台风有特别高的要求,所以我们现在采用明阳多年积累的一些经验,而且基于大数据分析,实时,对于台风进行观测,在台风前做好控制防控工作。另外一个特性,半直驱机组具有先天的抗台风优势,从这张图片可以看到,传统的带玻璃钢机舱罩,台风受损伤的是风速风向仪,接下来就是机舱罩的破损,实际上现在采用铸件的结构,紧凑的结构,完全避免了这些问题,不怕台风,不管从正面还是侧面,受风的面积特别小,具有先天的抗台优势,另外台风过境后,立马可以起机。
最后这就是5.5-155装配现场,看图片并不震撼,有请工作人员帮我播放一下视频。这个是海上机组批量化生产的现场,每次看到这个视频很震撼,我想它不仅仅展示我们一款产品,更主要的是展示我们明阳一种精神,一种态度,一种理念,一种精益求精,始终追求完美的工匠精神,追求航空品质的精神,还有一种知行合一,说到做到,脚踏实地的态度,另外始终坚持以技术的创新来推动新能源发展的一种理念。当然所有的这些也离不开我们在座的各位嘉宾,我们的合作伙伴,所有的朋友支持者给予我们始终的关爱与支持,今天借着这个机会再次感谢大家,希望大家一如既往的支持明阳,关注明阳,谢谢大家。
主持人:非常感谢吴总,我觉得在整个过程当中,吴总刚才最后的总结真的说的非常好,而且在整个过程当中,听完了张总和吴总的介绍之后,也有理由相信明阳肯定会用新能源创造一个新的未来世界,我们明阳智慧能源集团融动自然、感知未来MYSE半直驱海陆大风机新品分享会到现在就要和大家说再见了,如果各位朋友对刚才的知识还意犹未尽,可以来到我们的战区W2馆C1展台,希望大家想关注我们的明阳,可以关注我们的微信公众号,感谢各位朋友一直以来的关怀和支持,再会。
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