海上風電向大機組方向發(fā)展的同時，陸上風電也向大容量機組挺進。繼1兆瓦、1.5兆瓦、2兆瓦、2.5兆瓦之后，整機商紛紛布局更大容量陸上風電機組。在當前國內(nèi)累計裝機仍以1.5兆瓦機型占主體，新增裝機仍以2兆瓦機型為主流的格局下，陸上風電何時將進入到更大機組的時代？下一代主力機型會是3兆瓦機組嗎？
9月22日，由中國海裝自主研發(fā)的H140-3MW風電機組正式下線。在3兆瓦風機領域，中國海裝并非先行者，但憑借后發(fā)優(yōu)勢，該風電機組搭配的風輪直徑達140米，是目前國內(nèi)外直徑最大的3兆瓦陸上風電機組。其平臺化設計可同時滿足H136、H140和H146三款風電機組。風電機組性能關鍵指標之一，單位千瓦掃風面積遠超其他廠商同容量級別機組。
目前仍是2兆瓦天下
大功率機組從一個側面代表了風電整機企業(yè)的研發(fā)制造能力。實際上，早在多年前，作為戰(zhàn)略性布局，金風科技、華銳風電、東方電氣等整機商就已經(jīng)研發(fā)了3兆瓦風電機組，但國內(nèi)陸上風電市場并沒有隨之進入3兆瓦時代。
根據(jù)中國風能協(xié)會的數(shù)據(jù)，2016年，我國新增裝機的風電機組平均功率1955千瓦，與2015年的1768千瓦相比，增長6.4%；累計裝機的風電機組平均功率為1608千瓦，同比增長2.9%。
目前，在我國風電累計裝機中，1.5兆瓦的風電機組仍占主導地位。截至2016年，1.5兆瓦的風電機組占總裝機容量的50.4%。但是，自2015年，在新增風電裝機中2兆瓦風電機組市場份額首次超過1.5兆瓦機組后，2兆瓦機組的占比正在迅速上升。
中國風能協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，2016年，國內(nèi)3兆瓦-3.9兆瓦機組的市場份額僅為2.6%。
有業(yè)內(nèi)人士認為，就目前情況而言，2兆瓦-2.5兆瓦機型仍然是陸上風電經(jīng)濟性最好的選擇。但是，隨著風電開發(fā)重點轉移，市場已在悄然發(fā)生變化。
"十三五"期間伴隨陸上風電市場加速向中東南部等用電負荷中心轉移，低風速、高切變、復雜地形、可使用土地面積受限等因素逐漸成為制約中東南部區(qū)域性風電發(fā)展的重要因素。從市場需求而言，"風電開發(fā)東南飛"這一變化迫切需要更大容量的陸上機組。
3兆瓦能否崛起
那么，在當前2兆瓦機組占據(jù)新增裝機主力的局面下，下一代主力機型會是2.5兆瓦、3兆瓦、還是更大容量的機組？
有業(yè)內(nèi)人士向記者講述了這樣一件往事：多年前，在1兆瓦和1.5兆瓦風機還占據(jù)主流的時候，國內(nèi)某整機商率先布局了2.5兆瓦級別的風電機組。但隨后市場并未直接進入2.5兆瓦時代，而是成為2.0兆瓦機組的天下。幸好，該企業(yè)及時調(diào)整市場策略，迅速推出2.0兆瓦機型，才得以扭轉了被動形勢。
顯然，哪一種機型最終能成為主力機型，除了市場需求的大趨勢外，與機組的技術成熟度、經(jīng)濟性和性價比密切相關。
據(jù)中國海裝研究院副院長、3兆瓦項目負責人張凱介紹，早在2015年 ，中國海裝便結合未來發(fā)展趨勢，率先布局，啟動了下一代陸上大功率風電機組預研項目，研發(fā)團隊在充分調(diào)研國內(nèi)2.5兆瓦-4兆瓦陸上風電市場以及供應鏈情況后，最終確定了3兆瓦項目。
從中國海裝透露的信息來看，首先，對于技術的成熟度是有信心的。據(jù)介紹，3兆瓦風電機組平臺以超過4000臺2兆瓦雙饋風電機組的長期、穩(wěn)定運行經(jīng)驗為基礎，借助國際知名風電整機設計公司的先進理念，充分吸收歐洲3兆瓦級陸上風電機組設計的成功經(jīng)驗，針對中國風資源特性定制化設計開發(fā)。其次，在供應鏈上是有保障的。中國海裝最引以自豪的一大優(yōu)勢就是依托中船重工集團的全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。張凱稱，3兆瓦風電機組更是集中了中船重工集團優(yōu)質(zhì)全供應鏈資源，實現(xiàn)了跨平臺零部件通用化、系列化、模塊化設計，具備了完善的技術同源、產(chǎn)品同線的全產(chǎn)業(yè)鏈配套體系。
跨國巨頭維斯塔斯3兆瓦風電機組平臺自2010年研制生產(chǎn)出來，全球裝機已超過1100萬千瓦，但是直到去年，維斯塔斯才決定把3兆瓦平臺風電機組在中國實現(xiàn)本地化生產(chǎn)，其考量的一個重要因素就是中國本土的供應鏈能否保障其3兆瓦機組在中國實現(xiàn)本地化生產(chǎn)，在中國生產(chǎn)的3兆瓦機組能不能保證其在經(jīng)濟性上的優(yōu)勢。
對于中國海裝3兆瓦風電機組的經(jīng)濟性問題，張凱雖然沒有透露其具體成本，但他表示，其價格在同級別的機組中是非常具有競爭力的。
除了技術成熟度和供應鏈外，決定經(jīng)濟性的另一個重要因素是規(guī)模化。倘若3兆瓦機型能在未來占據(jù)主流，實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，對比2兆瓦和2.5兆瓦機組的經(jīng)濟性優(yōu)勢就會更加突出。
從目前各大整機商的產(chǎn)品線布局來看，3兆瓦陸上風電機組是各大廠商共同寄予厚望的下一代主力機型。有觀點認為，3兆瓦風電機組適應了未來陸上風電市場的需要；也有觀點認為，整機商試圖通過產(chǎn)品布局引導陸上風電進入3兆瓦時代。
經(jīng)濟性和可靠性是關鍵
在3兆瓦陸上風電機組方面，中國海裝顯然是一個后來者。但從此次推出的3兆瓦機型來看，卻具有明顯的后發(fā)優(yōu)勢。3兆瓦機組上的"慢半拍"恰使其擁有更多的時間實現(xiàn)技術沉淀。
近七八年來，各大整機商陸續(xù)推出3兆瓦風電機組，但受制于當時的市場需求、供應鏈和技術成熟度，葉輪直徑很少有突破130米的。相比之下，中國海裝3兆瓦機型具有140米的葉輪直徑，其單位千瓦的掃風面積更大，理論上單位千瓦的發(fā)電量也就更高，在低風速區(qū)域的性價比優(yōu)勢更為突出。
張凱透露，3兆瓦機組下線后將發(fā)往位于河北省張北縣的風電場進行樣機測試，經(jīng)歷各種嚴苛的考驗，不斷發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，改進性能，直至實現(xiàn)商業(yè)化批量生產(chǎn)。目前該產(chǎn)品已接到來自內(nèi)蒙古、廣西等地的訂單。
低風速開發(fā)常常與復雜地形相伴，這需要風電機組具備超強的環(huán)境適應能力。據(jù)稱，中國海裝3兆瓦風電機組能適應海拔3000米及以下的常/低溫、平原/山區(qū)、沙塵/結冰等各類地理氣候環(huán)境，滿足最新電網(wǎng)規(guī)范要求的高/低電壓故障穿越能力，可實現(xiàn)單機及組群一次調(diào)頻等與智能電網(wǎng)相匹配的功能。
除了理論上的單位千瓦發(fā)電量外，風電機組實際發(fā)電量的高低還與機組的可靠性密切相關。張凱表示，3兆瓦風電機組延續(xù)了中國海裝獨到的傳動鏈技術方案，通過引入可靠性工程設計方法，便于后期維護。高可靠性和運維的便捷性正是其另一顯著優(yōu)勢。
理論上的單位千瓦發(fā)電量通過機組參數(shù)可以一目了然，而其宣稱的高可靠性尚需通過市場檢驗給出答案。
