創新助推降本，降本引領創新。人類的歷史就是一部技術創新進化史，而風機技術在數十年間的不斷摸索和創新，給風機技術的進化積累了足夠豐厚的技術寶藏。

 

在上世紀80年代初，從增速傳動技術脫胎而出的雙饋發電機進入風電人的視野，實現了機組發電效率的大幅提升，將風電產業帶入了新的時代。隨著產業發展和市場需求的變化，風電行業逐漸形成了三種技術路線——雙饋、直驅、半直驅。眼下，三種技術路線，三分天下。

 

 

作為登場的“后來者”，半直驅路線曾經一度被質疑，在這條技術路線上堅持著的企業，花了十多年的時間，才逐漸向市場證明了其堅持的行業意義與戰略決策中的先見性。

 

雙饋、直驅、半直驅 何以“贏戰”未來？

 

風電行業發展至今，對“降本增效”的探索從未止步。通過機組“大型化”，進一步降低度電成本，在行業內已經形成了共識。雙饋、直驅、半直驅誰更符合當下的市場需求？回答這個問題之前，我們需要對三種技術路線的基本優劣勢進行客觀梳理。

 

就像硬幣有正反兩面，不同技術路線的風電機組、成本及發電優勢也各有優劣。業內人士分析，雙饋風機技術起步早，成熟可靠，成本低、重量輕、易維護，可以在小容量情況下采用全風冷；而且，雙饋機組變頻器容量小，單部件價格較低，機組的諧波小。但雙饋技術的發電機通常適用于小規模電機，且齒輪箱轉速較高，損壞率較大。

 

直驅式機組的年發電量高，但體積通常較大，相比雙饋式機組要大很多，吊裝難度會隨之提升，對其軸承等轉動部件要求也極高。另外，其永磁材料容易發生失磁的現象，直驅機組采用的是全功率變頻器，價格昂貴，并且變頻器產生諧波大。齒輪箱方面，直驅省去齒輪箱會減少齒輪箱的機械故障，卻增加了發電機出故障的可能性。

 

當行業從“補貼”走向“平價”，市場對“度電成本更低”的需求愈發強烈，技術特質帶來的市場結果，將重新定義未來的競爭格局和主流技術路線。

 

將雙饋與直驅技術的優點融合，開拓一種集兩者優勢于一體的技術，曾經在很多人眼中像是華麗而璀璨的夢，遙不可及卻也難以實現。曾有業內人士表示，半直驅如果傳動和載荷做得好，優勢十分明顯，但如果結合得不好，其結果可能會正好相反。

 

很多新鮮事物都是在不斷的質疑中持續曲折前進。目前兼顧兩種技術優勢的半直驅風機已經實現量產，并且獲得了客戶的任可，遍布全國風場。

 

 

半直驅是指風葉帶動齒輪箱來驅動永磁電機發電，它是介于直驅和雙饋之間，齒輪箱的調速沒有雙饋的高，發電機也由雙饋的繞線式變為永磁同步式。在滿足傳動和載荷設計的同時，結構更為緊湊，質量較輕，維護難度較低；再從最直接的經濟性來看，永磁半直驅同步風機系統的成本更低，或許更能滿足機組大型化發展的市場需求。

 

堅持“半直驅”未曾停歇

 

做企業和做生意最大的區別是——做生意是看一時、看一單，但做企業要有持續經營的理念，今天要為明天做準備。在風電領域，一定要有持續的技術積淀與創新，否則產業發展、企業發展根本無從談起。

 

2004年，市場上爭論的焦點還是直驅和雙饋誰將成為未來主流，“半直驅”的存在如同一株微弱的小火苗，說熄就熄，并不為奇。彼時，明陽智能的掌舵者張傳衛毅然決然地拍板投入半直驅技術路線。并非一時沖動，下這個決定前，明陽智能其實已經引進與應用雙饋技術路線兩年。

 

在當時，市場上已經誕生了三款5MW機型，分別是330噸的Multbird半直驅機型、400多噸的Repower雙饋機型和500多噸的Enercon直驅機型。其中，前兩個機型或多或少與aerodyn的設計有關。機組重量即是整機設計要素之一，但在那時的市場環境下，很多公司沒有認識到其重要性，明陽智能則牢牢把握住契機，從“零”開始對機型進行大型化設計。

 

通過多年布局，明陽智能對概念化的超緊湊型半直驅技術進行了大量創新優化，并實現產業化落地。例如對齒輪箱實施大量優化升級；在整機的控制策略智能化水平方面也進行了明顯提升，對機組進一步降載；目前所采用的發電機，內部磁鋼布置方式已經由表貼式改為更可靠的鑲嵌式。

 

在航天領域，曾有“航天飛機”和“宇航飛船”之爭，前者曾在特定的歷史時期引領風騷，然而隨著宇航飛船的種種優點被逐漸認可，前者最終成為人類航天史中的一個輝煌的“過去式”。

 

 

從第一臺陸上MySE3.0機組成功下線，到海上MySE5.5兆瓦漂浮式機組的成功安裝，再到MySE16.0機組的突破性發布，在風電傳動鏈技術路線的岔路口前，明陽智能始終保有高度的前瞻性，以領先于行業的敏銳嗅覺，堅定地沿著半直驅路線前行。

 

隨著陸上風電進入全面平價，海上風電國補退潮，明陽智能憑借大兆瓦、高效率、小體積、低重量的半直驅風電技術，從根本上助力項目業主進一步實現降本增效。以3.X MW級別風電機組為例，明陽智能緊湊型半直驅風電機組的整機重量僅有85噸左右，遠低于其他兩種技術路線，有效降低設備運輸、吊裝成本，減少項目建設費用。

 

再看國電投霍林河智慧風電場項目，在明陽智能風機單位千瓦掃風面積和平均風速都不占優的前提下，2020年1月至2020年12月的一個完整年時間內，該風電場明陽智能風機實現發電量9503萬千瓦時，性能指標排名優異。

 

提前布局，未雨綢繆，讓明陽智能在應對市場變化時表現更為從容。

 

遙望未來，風電人對降本增效的探索，永不止步；回眸過往，明陽智能對半直驅技術路線的堅持，未曾停歇。

 

迫切降本，市場選擇了“半直驅”

 

產業向前發展，市場端給了半直驅機組越來多的掌聲和越來越多的認可，這大抵就是明陽智能十多年來持續堅持的意義。

 

明陽智能通過采用中速齒輪箱+永磁發電機+全功率變流器的風力發電機組傳動鏈結構，將一級或二級傳動齒輪箱與中速永磁發電機進行混合，讓風電機組實現“大兆瓦、高效率、小體積、低重量”四大優點，成為風電機組傳動技術的最佳選擇。

 

從今年上半年的財報來看，市場給出的結果也一再印證了明陽智能堅持半直驅技術路線的戰略正確性。

 

 

 

根據財報，明陽智能上半年風機出貨量2.34GW，同比增長15.74%。其中，5.XMW及以上機型占比達到49%，4.XMW及以上占比達到54%，大型化機組整體占比達到93%。

 

而且，明陽智能的在手訂單維持歷史高位，4MW及以上機型占新增訂單比例超60%。截至到2021年6月底，在手訂單為16.02GW。

 

為了實現“十四五”期間新能源新增裝機目標，各大發電企業紛紛啟動風電機組采購招標工作，相較2020年上半年，今年上半年，企業開標規模整體保持了增長。根據國際能源網/風電頭條的統計，2021年上半年，在大唐、國家電投、國家能源集團、華電、華能、中廣核、三峽、華潤等8家項目均明確采購規模的企業中，要求單機規模在3.0MW~4.0MW之間的項目規模達到10734.6MW，占比為65.18%；4.0MW~5.0MW的風機規模為4590MW，占比為27.87%。

 

在大兆瓦風機成為主流的風電平價/競價時代，受到市場競爭壓力的整機商也將目光看向更具有市場競爭力的半直驅技術。金風科技5.3MW級別半直驅風機7月上旬成功吊裝；哈電風能啟動設計5.X MW級別半直驅陸上風電機組；山東中車開始規劃海上8MW級別半直驅風電機組。

 

在配件企業方面，中車永濟電機12MW級、13.X MW級海上半直驅風力發電機已經成功下線；重齒集團10MW級半直驅齒輪箱也已成功下線。弗蘭德、威能極等配套企業也推出了更大力矩功率的風電齒輪箱來配套半直驅風電機組。

 

據企業官網顯示，弗蘭德、威能極所推出的風電齒輪箱的力矩功率已從過去的150NM/Kg已經提升到200-210NM/Kg。在設備重量不變的前提下，風機功率可以增加30%，為半直驅大兆瓦風機提供更明顯的價格優勢。

 

十年磨一劍，劍出必是核心。“大兆瓦”時代，“半直驅”未來已來！在“30·60”雙碳目標的要求下，風電產業面臨著更嚴峻的降本要求，大兆瓦風機已然成為這一時期風電產業降本的關鍵，半直驅風電機組以其技術領先優勢，將發揮重要作用，在推動風電產業發展史上扮演重要角色，成為風電產業進一步探索降本的新途徑和行之有效的落地方案。