原標題：除了大型化迭代提速，中國風機的技術路線選擇有了大變化

記者 | 席菁華

更大兆瓦的陸上及海上風機集中落地，大型化更新迭代再提速。

界面新聞在10月18-20日舉辦的2021北京國際風能展現場獲悉，陸上風電機組單機容量已由6兆瓦增至7兆瓦，海上風機單機容易由11兆瓦刷新至16兆瓦。

近年來，國內風機迭代加快，由過去一款風機賣兩年，變爲每過半年就有新風機落地。

今年4月，東方風電5.5兆瓦的DEW-5.5S-172型永磁直驅陸上風電機組下線，成爲國內單機容量最大的永磁直驅陸上風力發電機組。

9月，運達股份（300772.SZ）推出6.25兆瓦和6.66兆瓦陸上風機，並取得權威機構的認證，再度刷新陸上最大單機容量。

在此次風能展上，中車集團則發佈了7.X兆瓦陸上風機。該機型已獲得設計認證，功率可覆蓋6.7-8兆瓦範圍。明陽智能也發佈了7.X陸上風機，最大發電功率達8兆瓦，風輪直徑達190米以上。

這意味着，陸上風機單機容量正快速步入7兆瓦時代。目前，市場主流的陸上風機單機容量爲4兆瓦。

隨着平價時代的到來，整機廠家步入微利時代。大兆瓦、長葉片、高塔筒成爲降本的重要途徑。

明陽智能（601615.SH） 整體解決方案部總經理葉凡以200兆瓦容量的北方風電場爲例表示，明陽智能7兆瓦陸上風機與4兆瓦機型相比，機位數量可減少21個，靜態投資成本降低34%，發電成本降低24%。

在風能大會高峯論壇論壇上，明陽智能總工程師賀小兵表示，下一階段，陸上風機單機容量最大可達到10兆瓦，葉輪直徑將達200米，輪轂高度達200米。

上海電氣風電集團股份有限公司（688660.SH）副總工程師馬文勇也表示，適應北方地區基地化、規模化開發的風電機組，單機容量將達10兆瓦，風輪直徑超過210米。

海上風電大型化趨勢更凸顯

今年是海上風電中央補貼的最後一年，相比已經很成熟的陸上風電，海上風電面臨着更大的平價挑戰。

中國海裝機械設計所所長李楊表示，平價上網對度電成本要求更嚴苛，海上風電要實現平價上網，綜合開發成本需再下降40%左右。

大容量海上風機可以提高單機功率，減少機位點數，進而降低基礎投資。因此，海上風電大型化趨勢更加凸顯。

目前，國內海上風電較成熟的是4-6兆瓦風機供應鏈。

此次風能展上，東方電氣（600875.SH）發佈了13兆瓦海上風電機組，該機型獲得了機組設計認證。界面新聞在現場瞭解，這款海上風機基於其已批量投運的10兆瓦海上直驅平臺開發，單機容量覆蓋12.5-13兆瓦，葉輪直徑211米，相當於三艘遼寧艦並排的寬度。

這款機型適用於8.5米/秒風速以上地區，主要面向福建、廣東海域。該機型已投入生產製造，首臺機組將於今年年底下線。

東方電氣正在大力佈局海上風電大兆瓦戰略。2019年9月，東方電氣在福建福州下線了10兆瓦海上風電機組，刷新國內海上風電機組單機容量最大記錄。2020年7月，該機組併網發電。

繼東方電氣之後，中國船舶集團海裝風電股份有限公司（下稱中國海裝）、明陽智能紛紛下線10兆瓦海上風機。

2019年10月，中國海裝10兆瓦機組獲得設計認證，並於今年9月下線。

2019年11月，明陽智能在廣東陽江智能製造中心總裝廠房舉行MySE8-10兆瓦海上風機平臺量產下線儀式。

2020年7月，明陽智能發佈11兆瓦半直驅海上風機，再度刷新最大單機容量。

今年8月，明陽智能宣佈推出16兆瓦海上風機，該機型已獲得DNV和鑑衡的設計認證，預計樣機2022年底下線，2023年上半年樣機安裝，2024年上半年實現商業化量產，機型可滿足固定式、漂浮式海上風電開發。

屆時，國產海上風電機組的單機容量，將超過維斯塔斯15兆瓦、西門子歌美颯14兆瓦、GE14兆瓦的海上風機。

在此次風能展上，明陽智能還正式發佈了11兆瓦和16兆瓦海上超緊湊半直驅風機，兩款機型均覆蓋深遠海漂浮式應用場景。

葉凡表示，使用超緊湊半直驅技術的風電機組，體積小、發電效率高，施工便捷，承載能力大幅提升。

遠景能源也加入了大型化行列，在風能展上發佈了Model Y 海上風電平臺，囊括8兆瓦、10兆瓦及12兆瓦風機。

據界面新聞了解，遠景能源推出的6-8兆瓦、8-10兆瓦、10-12兆瓦三個海上風電機組平臺，將分別於2022年、2023年和“十四五”末實現批量交付。

海上風機的大型化迭代速度，也給相應的葉片、電機、軸承等零部件的技術發展形成壓力。

這意味着大部件廠家需要砸下更多的資金來匹配更大兆瓦的整機。這是否會帶來重複投資，是值得觀望的問題。

技術路線轉向半直驅

據界面新聞發現，爲實現進一步降本，風機技術路線發生了一大轉變，即越來越多地採用半直驅技術，尤其是海上風機，大多采用了該技術。

目前，國內風機採用的技術路線主要有雙饋式、永磁直驅及半直驅式三種。

其中，採用雙饋路線的整機商更多。雙饋型風機主要由風輪、增速箱、雙饋異步發電機、AC-DC-AC變流器、變壓器等組成，國內代表整機商包括遠景能源、上海電氣、運達股份、中車風電、三一重能、中國海裝等。

直驅式風力發電機，也稱爲低轉速發電機、無齒輪風力發電機，採用多級電機和葉輪直接連接進行驅動，省去了齒輪箱這一傳統部件，主要由風輪、永磁同步電機、AC-DC-AC變流器、變壓器等部分組成。國內代表整機商包括金風科技、東方電氣、哈電風能、華創風能等。

半直驅式風機結合了以上兩種風機的優勢。與雙饋式風機相比，可有效減緩齒輪箱的損耗；與直驅式風機相比，同等功率下，重量和體積更低。

此次風能展上，中國海裝發佈了16兆瓦半直驅海上風機。據李楊介紹，新機型可實現傳動鏈降本30%以上，度電成本下降30%以上。

中國海裝的半直驅技術與明陽智能的並不相同。李楊告訴界面新聞，半直驅技術路線有不同的集成程度與不同的集成方式，“海裝的半直驅沒有明陽智能那麼緊湊。”

據《風能》雜誌此前報道，中速傳動技術，即半直驅技術路線，根據主軸系、齒輪箱與發電機的集成度與組合關係，可分爲多種形式技術方案。

其中，將主軸系、齒輪箱、發電機全部集成在一起的超緊湊型機型，是國內裝機容量最大的中速傳動形式。明陽智能即使用了這一技術路線。

今年風能展，風電整機老大金風科技（002202.SZ）首次向外界展出其半直驅風電機組產品。

金風科技是目前國內爲數不多的採用直驅永磁技術路線的整機商。其已運行的6兆瓦和8兆瓦海上風機，均採用直驅永磁技術。

金風科技此次新發布的半直驅產品，涵蓋3.85-7.2兆瓦14款不同容量的陸上風機，以及12兆瓦的海上風機。

界面新聞在發佈會現場獲悉，金風科技最新一代的半直驅技術平臺，2020年8月正式立項，目前已完成基礎吊裝和併網調試。

金風科技產品總監周桂林稱，該產品全機型可售，陸上最大容量7.2兆瓦陸上風機將於2023年1月交付，海上12兆瓦風機將於2023年3月交付。

運達股份也加入到半直驅大兆瓦海上風機玩家行列。

界面新聞現場瞭解，運達股份正在開發7兆瓦、9兆瓦和14兆瓦海上風機平臺，分別將於2022年7月、2022年5月、2022年12月下線。

一位運達股份的現場講解人士告訴界面新聞，該公司9兆瓦及以上海上風機將採用半直驅技術路線。

9月底，上海電氣發佈了11兆瓦直驅海上風機。其在此次風能展發佈的8兆瓦海上風機，則採用高度集成的半直驅驅動力技術。

另據界面新聞獲悉，中車集團也將製造13.X兆瓦永磁半直驅海上風機。

馬文勇表示，整機技術路線沒有優劣之分，只有場景的適用與不適用之分，陸上場景關注成本的降級，單機容量4兆瓦以上的機組，半直驅的優勢更爲明顯。

“上海電氣陸上風機，將全部切換到半直驅技術路線，這一方向非常清晰。”馬文勇稱。

金風科技人士則對界面新聞強調，技術路線無優劣之分，金風科技推出半直驅產品，是爲了應對不同的市場環境。

界面新聞採訪瞭解，近年來銅和稀土等原材料價格上漲，直驅永磁發電機用銅量高，使得機組成本上漲，難以下壓。採用半直驅技術路線的風機，則更輕巧，便於運輸和吊裝，可節約成本。

隨着機組單機容量越來越大，機組的體積與重量不斷增加，運輸難度和成本也相應增加。在平價時代，半直驅的技術路線優勢愈發凸顯。

華創證券分析認爲，與同等功率的直驅和雙饋風機相比，半直驅風機單位體積均實現了大幅下降，極大地降低了吊裝成本。

《風能》雜誌援引業內人士觀點稱，當單機容量達到15兆瓦時，半直驅機組與傳統機組的重量或相差100餘噸，能夠降低整機載荷，使用更少的原材料。

此外，半直驅機組齒輪箱普遍採用兩級行星輪傳動，主流機型發電機與齒輪箱通過殼體的剛性聯接而無需對中，機組的可靠性強。