运达风电:第三代WD2·X超低风速产品机组新品发布
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,运达风电负责人介绍了第三代超低风速的产品是双核平台,包括两个核心平台,材料优化和可靠性方面的指标。
运达风电负责人:谢谢大家来参加运达的超低风速产品新品发布会,刚才讲了独孤九剑是什么,在视频中间很明确的告诉了大家,我们的独孤九剑就是第三代WD2·X超低风速产品机组,为什么是第三代呢?因为从2012年开始,我们运达人一直致力于研究低风速地区风电机组的开发和研究,包括对于复杂地形、风厂的设计,所以说在基于第一代110、115平台的基础上,在去年推出了121-2.0第二代产品技术,今天我们给大家带来了是第三代,在基于前期第一代和第二代产品开发的过程中,我们得到了合作伙伴、业主、客户大力的支持,所以近几千台的机组在现场的运行非常的稳定。在此基础上我们第三代又有哪些亮点和特点,接下来我就为大家一一展现。
这次我们推出了第三代超低风速的产品是双核平台,推出了两个核心平台,在这两个核心平台当中,最有代表性的是两款产品,一个是131的2.2,另外一款是140的2.5,这两款经济性非常好,额定风速在8米5左右就能达到满发,另外我们年平均风速的运用一直再往下走,从6米5到6米,我们认为年平均风速5米5的风厂也成为机组适用的可能。
运达人对于风电机组的研究已经有几十年的历史,从我们走过的经验来看,我们总结了三点,对于产品开发的三点,我们认为开发什么样的产品是成功的,是符合市场和需求的,这三点就是可靠性、智能化、经济性,唯有满足三点开发出来的产品才是赢得市场的,其实可靠性和智能化、经济性本身有内在关联的,只有可靠性的产品才可能做到经济性,只有智能化的产品才能做到可靠性,所以我们围绕着这三要素做了很多创新和研究,总的目的就是要来为客户创造最大价值的产品。
在可靠性创新方面,我想给大家先分享一个简单的事项,特别是对于现在低风速风风厂的开发,投资回报率已经越来越趋于盈亏平衡点,对于一个低风速分厂,假设我们如果年满发小时数是2000小时的风厂来讲,一年实际的发电量应该是在400万度电,以2兆瓦为例,实际转出来的发电率在200到250纸烟,所以说这是一个什么概念,我为什么要讲单机的电量呢?因为风电机组在全生命周期内,如果核心部件、大件,价值大概在一百万左右的部件,如果出现了损坏,那么它由此造成了部件损失、工程吊装、维护等等的费用,可能这台机组一年就没有产生任何价值,对于一个风厂来讲,它可能就减少了5%的利润,整个风厂的产量就会出现下降,如果出现一个批量问题就是致命的,所以可靠性至关重要。如果没有可靠性的产品,我们是没有办法在市场上赢得任何机会的,所以在我们推出的第三代的产品中,我们有一些自己的创新,首先运达人最近在研究,我们的机组如何算是可靠,可利用率高吗,还是故障率低,还是发电量好,我们的总结,我们自己给自己定义了一个名词,人工干预次数,对于火电,对于水电,它的稳定性和我们风电,至少我们从风电目前的技术来讲还无法比拟,当然有特的客观因素,因为风电的风是无法预知的,但是对于风电来讲,人工干预次数为什么会提出这个概念,就是希望让机组在各种环境条件下能够非常稳定的运行,不需要认为做一些远程的维护,远程的起机,甚至是进塔的排故,所以这个标准已经作为我们运达在开发新产品的时候,衡量你这个产品在后期运行过程中,开发成功与否的关键因素和关键点。
第二个对于材料方面,大家知道因为现在机组,刚才前面有讲到我们推出的新产品风轮直径已经增加到140米,这在三年前是没法想象的,实际上是成倍的增加,对于叶片的开发,对于整机的成功与否有至关重要的因素,这个太重要了,所以这款机组在2.5-140为代表的机组,我们的叶片开发是跟德国的(英文)来合作,因为它是目前在行业里叶片开发对成功的开发机构,总的目的希望我们开发的,在一定的载荷水平情况下,同时叶片因为长度的增加,而不断的增加重量,当然这是个趋势,但是我们也把它控制在一定的比例,否则我们的产品在实际运行中载荷将会非常大,机组将没有任何经济性。在这个过程中,除了我们联合开发的以外,我们对于样片,对于整机是如何测试的,大家都知道,整机的开发,特别是叶片和整机的配合,叶间的塔间距是我们经常算不过去的坎儿,针对这一点我们在养机实际运行过程当中,对塔间距进行了测量,用激光雷达进行了测量,可能现在大家用激光雷达进行测封,我们拿激光雷达测塔间距,如果说继续按这个做下去,我们的产品是否有经济性,所以在叶片的结构设计我们做了大量的研究。另外在新材料方面,风电机组的开发绕不过去就是大家对于市场的残酷竞争,我们如何做到我们低成本的机组,实际在材料方面有大量可以研究的点,我们这次推出的产品,整个机械结构平台在现有常规的材料基础上进行了提升,既能保证常规的低温冲击要求的情况下,对材料的综合性能,屈服强度进行了大量的提升,从这一点我们就可以比同类的机组在重量方面下降20%,在这一方面我们还在做进一步的研究,特别是机械结构用到的一些材料,如何去突破它,比如说我们能够在现有的材料的情况下,对现有的屈服强度如果能够提升20%,反过来讲整机的重量可能就能下降20%,这不是不可能的,因为我们在做这个。
低风速机组的结构对于搞整机研究的人来讲,可能传动系统、电动系统,我们在做一个现有保持原先产品结构的同时,最为关键的还是对于(英文)结构的处理,因为叶片长度从70米到140米了,叶根部分的结构要承受多大的弯矩,承受多大的载荷,对于这一点实际上对于行业里有很多,包括国外先进的整机的单位,我们认为他们没有建立起统一的标准,没有一个完全可以执行的规范,在这个方面我们运达在新的产品既要保持现有风轮叶根直径大的要求的情况下,我们如何使叶片的自身结构能够保证20年的使用寿命,这是最需要突破的关键点。
另外对于风厂数据的安全问题我们提到比较高的高度,对于第三代推出的产品,我们的通讯数据安全都是双组份,双通道,不管是数据的存储、数据的传输,要保证我们的数据是安全的。在机组安装过程和制造过程,我们希望能够改变现有大量的通过人力来进行一些重复性的工作,这些方面我们已经实施了智能化的制造,使机组通过机器换人,能够使机组大量减少人力、重复性、低附加值的工作,在这方面我们已经铺开实施了。
所以说另外再结合目前别的一些专业领域,创新的点,包括我们在环境适应性方面,冰冻、噪音、低穿、高穿等等方面这些技术已经完全融合了现有的产品,对于智能化方面的提升,首先我觉得我们需要来明确一下智能化的概念,在我们现有产品开发过程中,我们提的智能化是什么?因为我们现在包括最近的展台大家都看到,每家设计单位都推出了很多的大数据平台,这个是智能化吗?这是智能化,但只是一部分,作为产品本身来讲,所有都必须围绕着产品,我们致力于把现有第三代风电机组里面所有的关键部件、关键系统能不能进行全部覆盖的监测和数据的监控,这是最重要的,目前我们有很多的未知领域需要去突破。我随便举几个例子,比如我们认为叶片在运行过程中需要加传感器来监测叶片微小裂纹吗,我们需要去监测大型的机械部件的连接螺栓会损坏吗?我们单机容量越来越大,电缆需要加一些温控观察电缆实际的温度变化吗?等等,在这些方面如果能够做更多的提升和更多的监控的话,机组的智能化水平肯定会提高,所以我们想讲的智能化,实际上在现有产品的所有的控制点上,在第二代和第一代基础上提升了将近一倍,我们把我们认为现有的行业包括传感数据等领域,能够使用应用的传感器等一些监控设备,我们都把它应用到现有的产品上,这是我们作为真正搞明白智能化机组的基础,如果没有这个,再来提大数据传输、大数据挖掘、大数据分析还不够。
第二个我们对整台机组实际运行全数据的融合,我们把所有能够监测到的信号都收集起来还不够,这还只是单机测,作为搞风电的来讲,还需要对环境特别是风速,环境条件等等各种数据的融合,包括电网的要求要进行全融合,我们做了个大概的测算,按照机组现有的控制水平,一个5万的风厂,一年数据传输量大概在3000个G,这是我们通过自己的数据能够测算出来的,另外对于机组本身环境适应性方面,智能的控制,比如我刚才讲的风轮的直径,特别低风速的开发,已经从60米70米增加到140,我不敢去预言已经到顶了,我相信明年后年150、160运用在单机组变化不大的是很有可能的,在这种情况下变桨系统控制系统是否有必要进行智能化的提升,肯定的,首先在变桨部分,如果是100米塔高,140米风轮直径是什么概念,相当于从30米的高层到170米的高层之间的风都是需要被利用,如果考虑风气力,叶片最低端到最高端风速是多少,变化是很大的,所以变桨的技术应运而生了,在批量上我们希望把它做的更好,更具有价值。
另外在集群控制方面,因为机组不能从单一的控制提出智能化水平的高低,因为现在讲的都是从风厂的,从客户的角度,讲机组的性价比,集群控制的概念就是为了让整个风厂的产量能够最大化,而不是说单机的产量能做到最大化,因为对复杂地形来讲每个机位实际的处理变化太大。另外对于机组本身的一些故障的预警和监控,这些系统我们都能服务于第三代的产品,对于经济性最重要的,从产品本身的经济性来讲,我们能够希望把它做到极致,但是作为项目来讲,因为我们的产品一定要用到风厂去的,所以说对于风厂建设方面的成本,我们关注的更多,在新的产品开发过程中,第三代的产品我们总的目的是来降低运输难度,来降低厂内的道路,降低吊装的平台,总的目的是降低现场的建设之初。因为作为一个风厂建设来讲,修路也好,我们挖平台也好,我们去建集电线路也好,这些对于风机本身的发电量产出是没有任何价值的,我们是迫不得已的行为,在这些方面如果能够把成本降下来,那是真正的降成本。对于第三代的产品,我们的总高是在3米3,为什么往下降这么多,因为采用了现有模块化的设计,整机可以是模块化的运输,我们不需要机组出厂,调试完了以后不需要整机直接发往现场,可以做模块化的安装,也可以就地的生产,所以对于车间的硬件要求大大降低了。另外对于风厂内道路要求,因为模块化的运输,导致了我们很多的道路可能就不需要跟原先设计院或者常规理解中的那样,我们要去修一定坡度规定的道路,包括对车的要求,可能450马力的车就能解决现在的问题,平台也是最关键的一点,因为风电机组的平台它伴随着机组20年的寿命,我们在过程中都要预留部件可能会损坏,对于单一片吊装的方案,对于3D来讲能够大面积的降低,我们有一数字的测算,这是以一个2兆瓦,5万风厂进行测算,如果通过小平台吊装,平台造价能够下降23%,植被的破坏,特别是南方风厂现在青山绿水的概念已经深入人心,对于植被的破坏我们看的比较高,能够下降4万多平方米,对于作业平台本身能够减少1225平方的开挖量,所以这些都是项目经济性的体现,只有有了这些,我们的产品,我们的服务才是有竞争性的。
所以说对于项目的经济性来讲,除了对于单个项目的考虑,风资源团队结合现有的产品进行多维度的设计,怎么样让产品在开发过程中具有更大的经济性,有些风厂实际上就是我们所说的一风厂一方案,实际上现在还不够,我们已经提出了我们的概念,从定厂址的概念转变成了定方位,因为我们从第三代的产品推出以后,运达可以从2.0、2.1、2.5甚至2.6,在2.X这个平台上已经覆盖了全平台机组,可以针对每个机位推出我们认为适合这个机组,同时配备不同高度的塔架,不同风轮的直径,所以今后可能运达人去投标的项目不会单一理解这个风厂应该是2.0机组,不同风轮直径的组合,以后的项目有可能在5万风厂里面会装2·X机组,所以在这方面我们就把它理解为定厂址的计算,转换成定机位的计算。另外机遇对第三代产品的信心和信任,我们也提出了可以进行全生命周期的托管式服务,这是基于对自身产品可靠性的确认,如果说我们的投资商可以把这个项目交给我们,完全可以进行全生命周期托管式的服务,另外交付系统也在提智慧物流,在复杂地形因为运输难度的增加,进行单对单的交付,有我们自身的智慧物流,能保证从工厂发出去的货实时跟踪和了解,到了哪个具体位置,有什么问题,我们能够协助它尽快的解决。
运达人始终在做风电,因为这是我们的本,40年来的专注只为客户和合作伙伴的信赖,下面是我们这两个产品都已经投入运行了,一个是2.5平台的装了125米风轮直径的样机,到现在已经运行半年多时间,在平均风速5米4的情况下,我们给它折算过来是等效2400多小时,在机组半年多的运行过程中,对机组可靠性进行了统计,有三次人工干预技术,干预机组的故障,包括这里面有一次半年的维护,另外一个产品131-2.2的产品,目前运行了600多小时,平均风速进行了一个发电量的测算,在年平均风速5米2的地区安装了样机,能够2000小时以上等效小时数,机组本身的认证,包括形式认证、设计认证,并且由于客户的信赖,这两个平台核心产品都已经拿到了批量的合同,我的新品发布会比较简单,所以内容就这些,但是我们运达人希望和所有行业内的人士包括合作伙伴,能够共同开启碧水蓝天的梦想,谢谢大家来参加。
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