風電機組大型化趨緩 產業鏈走向深度集成

轉自：證券時報

風電機組大型化趨緩 產業鏈走向深度集成

　　證券時報記者 劉燦邦

　　今年以來，風電機組大型化放緩的趨勢明顯。在今年10月的北京風能展上，大型化機組也不再是業內競相發佈的技術焦點。多位受訪人士向證券時報記者表示，大型化趨勢放緩是由於風電技術進入「無人區」帶來了一系列超經驗問題新挑戰，盲目大型化還會帶來一系列安全風險。

　　與此同時，風電主機廠商開始將產業鏈條延伸到核心部件，在葉片、電機、齒輪箱傳動等關鍵領域延鏈拓鏈。「主機+核心部件」的模式可以使部件與整機技術協同進步，對企業整體實力也提出了更高要求。

　　多位受訪人士談到，風電企業只有系統級的架構優化才能保持產品競爭力，風電機組技術創新的着力點將由純粹追逐多發電轉變為進一步提升機組可靠性，產業鏈走向深度集成將是主要方向。

大型化機組迭代放緩

　　中國可再生能源學會風能專委會祕書長秦海巖在接受證券時報記者採訪時表示，風電機組大型化放緩主要有兩方面原因。一是風電技術進入「無人區」帶來了一系列超經驗問題，導致出現很多無先例可循、無標準可依的新技術風險點。行業需要圍繞新出現的問題，加強對其發生機理的研究，建立計算分析方法，提出評估要求，增加評估內容。

　　二是風電整機企業更加專注於設備的高性能，選擇圍繞已有平臺進行優化，注重提升風電機組的可靠性、發電效率、併網性能等，並針對不同開發場景的風況、環境等條件，定製化開發風電機組。

　　「遠景過去幾年一直在呼籲，不要盲目、過度地推動大型化，業內將這種比拼形容為‘軍備競賽’，這是要不得的。」遠景能源風機產品線總經理楊亞文向記者表示，小型風機的成功經驗不能完全複製到大型風機上。

　　以風電葉片為例，現在很多葉片直徑已經做到了230米、240米，甚至有270米產品，海上葉片也做到了310米；但實際上5年前，行業主流的還是150米、160米葉片。在楊亞文看來，風電葉片快速做長后，在設計原理、製造質量等維度上會有很多東西超出已有的經驗和認知，如此「大跨越」式的發展必然會帶來一些質量問題。

　　因此，風機技術的演進應着眼於使新能源更具競爭力，同時做好能源的穩定安全供應。「產品性能要經過一段時間穩定驗證后，才能逐步向下一個臺階推進，而且下一個臺階也必須經過充分測試驗證，確認完全可靠才能推向量產。」楊亞文表示。

　　「風機大型化是必然的發展趨勢，尤其是海上風電更為明顯，但2025年發展速度有所放緩。」三一重能董祕周利凱告訴記者，2024年招標及今年裝機的大兆瓦機型以10MW為主，但今年招標的部分機型回調至8MW左右，大兆瓦機型集中到8MW—10MW區間。調整原因主要在於前期技術跨越提速，從6MW直接躍升至10MW，業主對機組可靠性和發電性能有所擔憂，行業內部分在內蒙古、新疆地區投運的10MW機型項目表現不及預期。

　　周利凱認為，中國的大兆瓦風機在高風區的單機容量已進入「無人區」，預計「十五五」時期高風區的主力機型功率段將穩定在8MW—12.5MW，公司預計行業10MW機型的市佔率在后續將回升，這對「十五五」時期行業降低成本、高質量發展有重要意義。

　　在秦海巖看來，風電機組大型化趨勢有所放緩，有利於設備製造企業更好地利用生產設施，充分消化研發投入。「隨着‘反內卷’工作取得階段性成效，今年以來風電整機中標價普遍回升，各機型的中標價格已全部高於其最低成本價。這些因素促使設備製造企業的經營狀況得到了一定程度改善。」

「主機+核心部件」模式興起

　　近日，中國機械通用零部件工業協會齒輪與電驅動分會發布的2024年全球風電齒輪箱出貨量排名顯示，南高齒、遠景能源與德力佳位列前三，遠景能源是榜單中唯一一家風電整機制造商。

　　據瞭解，2016年之前，外資品牌主導風電齒輪箱市場，但高昂的價格和漫長的交貨周期以及產能限制長期制約着中國風電產業的規模化發展；隨着政策引導與產業鏈的快速成長，國產風電齒輪箱逐步突破外資品牌的技術壁壘，到2020年，南高齒、遠景、德力佳、重齒、華健天恆等一批國產品牌相繼崛起；2021年至今，風電齒輪箱與整個風電行業一同面臨「新大快卷」的發展瓶頸。

　　「對於主機廠商而言，過去，齒輪箱就像是一個黑盒子。」談到遠景自研自制齒輪箱的初衷，楊亞文表示，風機制造應該有全局觀和系統觀，過去做風機和齒輪箱的企業各自為戰，缺乏協同。「風機只給齒輪箱企業部分載荷數據，而齒輪箱企業只將最終產品直接給主機廠，不會交付過程數據，雙方沒有將技術、數據全部開放，無法實現風機的系統性優化。」

　　在此背景下，遠景決定自研自制齒輪箱，在行業內第一次將齒輪箱、軸承、風機、載荷、控制的專家全部聚在了一起。楊亞文表示稱：「大家坐在一個屋子里面對面，無論是控制系統環節需要調整，軸承需要強化，還是風機性能提升對齒輪箱設計提出新的要求，大家都可以高效溝通，迅速達成一致。」

　　對於主機廠而言，核心部件的自研並非坦途。以遠景為例，2018年開始自研齒輪箱，最初的四年時間都在投入資金、資源，直到第五年才逐漸看到成效。

　　除遠景能源佈局核心部件以外，中國中車依託軌道交通裝備領域積累的核心技術優勢，同樣構建起了覆蓋風電全產業鏈的產業格局。在今年的北京風能展上，中國中車展示了以風電整機為核心，涵蓋發電機、葉片、塔筒、變流器、齒輪箱、變壓器等關鍵零部件的完整產業鏈。

　　中國中車人士告訴記者，公司在覈心部件領域持續突破，例如，公司推出的12MW級超大功率高速傳動系統永磁風力發電機集雙饋與中速永磁技術路線優勢於一身。適用於深海風力發電系統的66kV海上風電機艙油浸式變壓器可實現機艙內懸掛安裝，可節省低壓電纜和減少集電線損耗。此外，26MW級海上半直驅永磁同步風力發電機具有輕量化、耐低温等特點，傳動系統減重約5%。

　　「選擇何種發展模式，是企業對自身整體實力、協同創新、供應鏈管理、成本管控等因素進行綜合考量后做出的決策。」談到部分廠商選擇「主機+核心部件」發展模式的情況，秦海巖認為，這種模式通過自研關鍵零部件，實現技術穿透產業鏈，形成部件與整機的協同技術進步，對企業整體實力提出了更高要求。其中，部分國企選擇該模式，主要爲了充分發揮集團層面在其他領域積累的技術優勢。

產業鏈深度集成將成方向

　　「齒輪箱的任何一項創新，研發風險都比較大，因此很多企業不願冒險參與。但是，從遠景的角度而言，公司有耐心從齒輪箱等核心部件的自研自制起步，最終實現風機系統級的架構優化。」楊亞文認為，風電的競爭力絕不是靠壓低供應商價格以及降低質量標準獲得的，只有系統級的架構優化才能保持產品競爭力。

　　據瞭解，目前有很多廠商都和遠景一樣，嘗試零部件的自研自制，其中有一些做葉片、電機的取得了成功，但在齒輪箱傳動領域，也有很多廠家有過嘗試，但成功者寥寥。

　　今年，新能源行業的最重要變化是，隨着「136號文」的印發，風電產業步入全面市場化時代。秦海巖認為，面對開發和應用場景的日益多樣化以及項目收益的不確定性增加，風電機組技術創新的着力點將由多發電，轉變為進一步提升機組可靠性，以及其與電網及負荷的協同能力，並推動風電與多產業融合發展。

　　「這就要求風電整機企業從設備供應商轉變為系統解決方案提供者，依託AI等數字化和智能化技術，從設計源頭保障風電機組在全生命周期的穩定運行，並持續優化運行策略，確保在高電價時段提供穩定可靠的電力輸出。」秦海巖認為，風電整機企業還需要加快推進多元化業務佈局，針對綠色燃料、零碳園區、數據中心、風漁融合等新型應用場景，提供定製化的一攬子技術解決方案。

　　在秦海巖看來，大型化依然是風電機組技術創新的主要方向之一，這是風電行業持續降本增效的一條重要途徑。但與此同時，數字化和智能化技術將與風電機組深度融合，在今年的北京風能展上，多家整機企業推出了加裝AI模塊的風電機組，旨在實現更靈活精準的發電策略、智能化運維等。

　　楊亞文稱，自研自制既是打造高可靠、高性能風機的關鍵一環，也是更多技術創新的「入場券」，只有對風機所有大部件瞭如指掌，主機廠纔可能設計製造出真正的智能風機乃至AI風機。「產業鏈整合肯定是好的，可以對葉片、齒輪箱、電氣等大部件與載荷進行系統級優化。長遠來看，深度集成化會是主要方向。」

中船科技副總經理張曉陽提出，當前，整機企業需要向上延伸、向下穿透，不僅對開發企業也要對供應商負起責任，盡力匹配兩者的需求，才能實現協同發展。「設備價格、產品質量與創新速度三者之間並不存在不可調和的矛盾，而是一個可以通過戰略引領與技術創新實現正向循環的動態系統。」