“我們要做一種新型的風力發(fā)電機，不同于傳統(tǒng)風力發(fā)電機，我們研制的風機是靠液壓傳動的。”3月2日，大連星火新能源發(fā)展有限公司總經(jīng)理王振聲在3.0兆瓦風機設(shè)計方案論證會上告訴記者。
這種液壓傳動風力發(fā)電機，在國內(nèi)還沒有哪家企業(yè)做過。中國風能專業(yè)委員會資深委員、中國船級社高級顧問齊同慶說，在世界范圍內(nèi)，也只有挪威一家公司和美國一家公司制造過液壓傳動風力發(fā)電機的樣機，但都是試驗，沒有商業(yè)化機型。
研發(fā)路線另辟蹊徑
據(jù)記者了解，傳統(tǒng)的風力發(fā)電機主要為雙饋式風機和直驅(qū)風機。雙饋式風機由于具有齒輪箱，提高了風機出現(xiàn)故障的幾率。直驅(qū)機組電機雖然沒有齒輪箱，但重量卻比雙饋式風機還大。從目前的市場份額來看，直驅(qū)風機接近30%，雙饋式風機占70%左右。這兩種類型的風機雖然并不完美，但都經(jīng)歷了長期的市場檢驗，被證明是成熟的產(chǎn)品。
面對已經(jīng)趨于穩(wěn)定的市場格局，王振聲卻胸有成竹地告訴記者，他們研制液壓傳動風機，目標直指產(chǎn)業(yè)化。放棄成熟的技術(shù)路線而另辟蹊徑，液壓傳動風機能改變雙饋式風機和直驅(qū)風機的統(tǒng)治格局嗎？
液壓傳動風力發(fā)電機，顧名思義，采用液壓柔性傳動，一方面，用液壓傳動取代了雙饋機型中齒輪箱的剛性傳動，解決了齒輪箱傳動故障率高的問題。另一方面，采用液壓柔性傳動解決了直驅(qū)機型中，直驅(qū)電機體積過大、用銅量高、制造成本高的問題。
大連星火新能源發(fā)展有限公司的技術(shù)負責人介紹說，液壓傳動風機的發(fā)電系統(tǒng)部分可以采用集中塔頂和落地布置兩種不同的機型，可根據(jù)不同用戶、不同安裝場地的需要進行組合，如采取落地布置的方式，能大大的降低機倉維修困難等問題。
巧做減法成本制勝
除了成熟的技術(shù)外，要想商業(yè)化量產(chǎn)，成本是不能回避的一個問題。性能卓越且價格實惠的風機才能受到市場的青睞。
液壓傳動風機的研發(fā)遵循了做減法的思路。用的零部件少了，成本自然可以降下來。據(jù)介紹，采用液壓傳動可以實現(xiàn)增速、調(diào)速以及穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，從而取消了逆變器的使用。液壓傳動風機與傳統(tǒng)機型相比減少了逆變器、齒輪箱等主要部件。特別是由于采用了同步勵磁發(fā)電系統(tǒng)后，可以采取690伏低壓和10千伏高壓發(fā)電機組兩種供電方式。如果采用10千伏并網(wǎng)發(fā)電，可直接對110千伏電網(wǎng)輸電，還能省去傳統(tǒng)機型的箱式變壓器，從而實現(xiàn)了大幅度降低了綜合制造成本的目的。
此外，由于主體部分采用落地運行，還能大幅度降低日常維修成本。特別是海上風機的維護將更加便捷、省力。根據(jù)測算，僅從維護時的吊裝費用上計算，每年可節(jié)約維護費用10%-15%左右，直接降低了發(fā)電成本，間接提高了設(shè)備發(fā)電效率。
海上風電是風電發(fā)展的一大趨勢。讓王振聲對未來市場頗有信心的原因之一是，液壓傳動風機比傳統(tǒng)風機更適合用于海上風電。
技術(shù)人員告訴記者，液壓傳動風機的主要發(fā)電設(shè)備落地運行，降低了切入風速，切入風速可以控制在2.5米/秒以下，并可根據(jù)風能獲取情況，柔性地調(diào)整、切換驅(qū)動馬達的工作臺數(shù)，提高單機效率，平抑和調(diào)整負荷，從而獲得最佳的發(fā)電效率，預計全年可增加發(fā)電時間在3%——5%。而且更有利于海上風機的安裝與維修，并可實現(xiàn)浮動式海洋基礎(chǔ)工程。
技術(shù)合作攻克難題
不過，雖然具有諸多優(yōu)勢，但液壓傳動風機仍有一些技術(shù)問題在逐步解決過程中。有專家提出，首先是如何進一步提高效率的問題；其次是液壓傳動可能造成振動，引起緊固件松動，該怎么解決；再次是如何防止液壓系統(tǒng)外泄漏問題。
王振聲坦言，研發(fā)之初，他們遇到的難題遠比專家提出的問題更多，現(xiàn)在這些技術(shù)難題大部分都已經(jīng)得以解決。用他的話說，“底氣足了才敢讓專家來論證。”
記者發(fā)現(xiàn)，在論證會現(xiàn)場，不僅有學者和專家，還有多家為風機提供配套產(chǎn)品的國外供貨商。提供液壓泵和液壓馬達的博士力士樂公司、提供風電軸承的IMO公司、提供液壓變槳系統(tǒng)的富瑞茲舒爾公司、提供控制系統(tǒng)的KK電子公司。王振聲卻說：“這些企業(yè)不是簡單的供貨商，而是技術(shù)合作方。”
王振聲告訴記者，研制具有先進水平的液壓傳動風機是很具復雜性和挑戰(zhàn)性的工作，必須走資源整合、共贏的道路。因此，要整合世界最先進技術(shù)和企業(yè)。通過項目開發(fā)，實現(xiàn)技術(shù)合作。
據(jù)了解，此前，大連星火新能源發(fā)展有限公司已經(jīng)啟動了1.5兆瓦新型智能液壓傳動式風機的設(shè)計，目前進入到1.5兆瓦風機的樣機組裝階段，計劃在今年6月份完成風機的并網(wǎng)發(fā)電實驗。正是在1.5兆瓦實驗樣機的基礎(chǔ)上，3.0兆瓦樣機的設(shè)計、試制逐步開展起來。
中國第一臺風機引進人夏武祥告訴記者，一項新技術(shù)，出現(xiàn)問題是正常的。1.5兆瓦風機即將安裝完畢，并網(wǎng)發(fā)電，等于給3兆瓦提供了一個很好的試驗臺，可以從中摸索出許多有益經(jīng)驗。
齊同慶表示，風力發(fā)電機是一個許多系統(tǒng)組成的大的系統(tǒng)，必須采取系統(tǒng)工程的辦法。系統(tǒng)工程的辦法最主要的特點就是總體設(shè)計。研發(fā)液壓傳動風機要按照這樣的技術(shù)解決路線走下去。
“我是帶著疑問和懷疑而來的。通過論證認真的分析，特別是看到眾多國際上知名企業(yè)的參與和技術(shù)保障，我堅信此機型一定會發(fā)展壯大起來，它的優(yōu)勢一定會贏得市場、占領(lǐng)市場。”北京鑒衡認證中心副主任陳雪松直言。
國務(wù)院發(fā)展研究中心研究員徐東華認為，只有在設(shè)計和工藝方面繼續(xù)努力，采用以資本和技術(shù)相結(jié)合的方式，才能將液壓風機的項目做到商業(yè)化、市場化。
據(jù)稱，國內(nèi)多家電力集團已經(jīng)在密切關(guān)注大連星火新能源的液壓傳動風機。甚至中電投集團在大連的一項目已有意向使用該種風機。按照大連星火新能源發(fā)展有限公司的規(guī)劃，未來3-5年，他們將把液壓傳動技術(shù)應用于5.0兆瓦及更大功率海上風力發(fā)電機的開發(fā)。
