風(fēng)電企業(yè)開始養(yǎng)魚、造船、研究新材料了｜36碳焦點(diǎn)
風(fēng)機(jī)現(xiàn)在發(fā)展到什么階段了？來個形象的對比：
位于北京CBD的央視總部大樓共有52層，總高度約234米。
截至2022年，最高風(fēng)電機(jī)組輪轂高度（即風(fēng)機(jī)中心軸線與地面間的垂直距離）達(dá)到170米。如果疊加葉片的長度，整臺風(fēng)機(jī)的高度已超過央視大樓。
無論是更大的單機(jī)容量，還是更長的葉片，全球都在邁入“超大風(fēng)機(jī)”時代。
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10月17日-19日，北京國際風(fēng)能大會暨展覽會（CWP2023）正式開幕，吸引全球750多家風(fēng)電企業(yè)參展，囊括風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、設(shè)備、儲能、供應(yīng)鏈、電力系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域。
當(dāng)陸上、海上風(fēng)電相繼進(jìn)入無補(bǔ)貼時代，風(fēng)機(jī)大型化競賽成為行業(yè)主旋律，各家都在通過規(guī)?；?yīng)攤薄綜合成本。
此次展會中，三一重能發(fā)布全球最大陸上風(fēng)電機(jī)組的新品——三一重能15MW風(fēng)電機(jī)組。明陽智能則發(fā)布全球最大MySE22MW海上機(jī)組，把海上風(fēng)電機(jī)組推入20兆瓦時代。
有人疑惑：“除了越來越‘大’，風(fēng)電還有新故事嗎？風(fēng)電制造是機(jī)械化過程，技術(shù)路線和市場競爭格局都到了一個相對穩(wěn)定的階段。”
帶著這個問題，36碳親臨此次風(fēng)能展現(xiàn)場，結(jié)合數(shù)十家風(fēng)電企業(yè)的走訪和交流，我們發(fā)現(xiàn)風(fēng)電仍有新的故事，并已超越設(shè)備本身。
01 從養(yǎng)魚到造船，海上風(fēng)電的一萬種卷法
從增量市場看，海上風(fēng)電是一塊很大的蛋糕。特別是我國陸上、近海風(fēng)資源開發(fā)已相對成熟，深遠(yuǎn)海范圍廣闊且風(fēng)資源穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)，成為當(dāng)下競逐方向。
當(dāng)風(fēng)電邁向深遠(yuǎn)海，一些企業(yè)不僅做風(fēng)電設(shè)備，還瞄上海洋資源的綜合利用。
“一邊海風(fēng)發(fā)電，一邊深海養(yǎng)魚”正成為現(xiàn)實(shí)。
在明陽集團(tuán)的展位上，一個名為“綜合能源島”的裝置引起我們的注意。這座圓形小島上，包含深遠(yuǎn)海漂浮式海上風(fēng)電、海洋牧場、海水制氫、波浪發(fā)電等海洋經(jīng)濟(jì)的融合開發(fā)形式。
其中，“海洋牧場”的概念非常亮眼。與傳統(tǒng)海上風(fēng)機(jī)構(gòu)造不同的是，這臺風(fēng)機(jī)結(jié)合導(dǎo)管架基礎(chǔ)與養(yǎng)殖網(wǎng)箱，讓風(fēng)機(jī)塔架包圍起來的地方形成一個“天然養(yǎng)殖區(qū)”。
據(jù)介紹，今年8月，明陽智能研發(fā)的全球首臺“導(dǎo)管架風(fēng)機(jī)+網(wǎng)箱”風(fēng)漁融合一體化裝備“明漁一號”已在廣東陽江海域完成安裝。結(jié)合網(wǎng)衣系統(tǒng)和智能漁業(yè)系統(tǒng)，當(dāng)?shù)赝斗帕耸唪~、金鯧魚等魚種進(jìn)行養(yǎng)殖，有效解決近岸養(yǎng)殖空間受限、海域污染、資源荒漠化等難題。
“預(yù)計(jì)下個月，第一批金鯧魚就成熟了，這是真正在低碳環(huán)境中孕育出來的深海魚。”明陽展臺工作人員介紹。
除了可以吃的魚，還有能檢測風(fēng)機(jī)健康的“電子魚”。
在博雅工道（北京）機(jī)器人科技有限公司的展臺上，我們發(fā)現(xiàn)了海上風(fēng)電運(yùn)維的“電子魚”。
這家專門研究水下機(jī)器人的公司，其創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)來自北京大學(xué)智能仿生實(shí)驗(yàn)室，起初是做消費(fèi)級仿生產(chǎn)品為主，后來在B端發(fā)現(xiàn)了更廣闊的市場。
公司研發(fā)的水下機(jī)器人將水下攝像、聲吶、定位和機(jī)器人操作平臺相結(jié)合，可以對海上風(fēng)電場樁基等水下結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行直觀檢查，還可搭載機(jī)械臂、切割裝置、清洗裝置等作業(yè)工具，以滿足海上工程作業(yè)需求。
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為在海上占得一席之地，有的風(fēng)電企業(yè)直接加入造船行列。
陸上風(fēng)電搶裝潮時，市面上的吊裝設(shè)備一度緊缺，很多項(xiàng)目因此延遲交付。如今海上風(fēng)電勢頭正盛，更多風(fēng)電企業(yè)希望把握住安裝環(huán)節(jié)的主動權(quán)。
在金風(fēng)科技的展臺上，一艘“大船模型”引來不少觀眾駐足。這臺模型展示的是金風(fēng)科技與中天科技合作研制開發(fā)的金風(fēng)海洋“中天31”1600噸自升式風(fēng)電安裝平臺。
不同于安裝陸上風(fēng)電的起重機(jī)，海上風(fēng)電的安裝難度全方位升維：不僅把超長葉片、塔筒、發(fā)電機(jī)等大塊頭運(yùn)至海上，還要在變幻莫測的海上環(huán)境里將其吊至高空。
展臺工作人員介紹，這艘海上安裝平臺采用“碼頭裝載+運(yùn)輸+儲存+起重”一體化模式設(shè)計(jì)，具備20MW單機(jī)容量、320米葉輪直徑以上海上機(jī)組的吊裝能力。
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海上風(fēng)電同樣帶火后運(yùn)維市場，有企業(yè)選擇建造海上風(fēng)電運(yùn)維船。
當(dāng)前我國海上風(fēng)電的運(yùn)維用船大多為傳統(tǒng)交通艇，雖然成本低、數(shù)量多，但在航速、功能豐富等方面存在明顯不足。對于海上風(fēng)電運(yùn)維母船，此前也一直由歐洲船廠所主導(dǎo)，國產(chǎn)化能力較弱。
上海電氣此次展示了海上風(fēng)電SOV運(yùn)維母船，這是亞洲制造的首批風(fēng)電運(yùn)維母船，并在今年9月正式下水。
據(jù)悉，運(yùn)維母船配備動力定位系統(tǒng)、主動式波浪補(bǔ)償棧橋以及直流綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)、智能運(yùn)維系統(tǒng)等，可以滿足約1個月的海上連續(xù)作業(yè)需求。
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“現(xiàn)在還有不做儲能的風(fēng)電企業(yè)嗎？風(fēng)電龍頭加速集中，競爭格局相對穩(wěn)定，所以大家都在找新增長點(diǎn)。”一位參展商說。
36碳觀察到，一線風(fēng)機(jī)整機(jī)廠商基本都帶來了自己的儲能產(chǎn)品，還有廠商向光伏、氫能等方向多線拓展。
遠(yuǎn)景科技展出最新一代智慧液冷儲能系統(tǒng)，從電芯、PCS、BMS、EMS到SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全棧級自研自制。
據(jù)悉，遠(yuǎn)景展出的315Ah儲能專用電芯，循環(huán)壽命超過12000次，前1200次可實(shí)現(xiàn)近零衰減，推動度電成本下降超30%。20尺集裝箱的能量密度可達(dá)5MWh，減少40%的占地面積。
遠(yuǎn)景展出最新一代智慧液冷儲能系統(tǒng)。
將目光投向光伏和氫能的玩家也不在少數(shù)，明陽智能就是同時跨界光儲氫的玩家之一。
明陽此次帶來了自主研發(fā)的電解制氫裝備，以及堿性電解制氫、PEM電解制氫及海水電解制氫等技術(shù)方案。
這套水電解制氫裝備每小時產(chǎn)氫量可達(dá)2000標(biāo)準(zhǔn)立方米，完全國產(chǎn)化自主設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造。
“電解水制氫相當(dāng)于就地進(jìn)行綠電消納，解決棄風(fēng)棄光的消納難題，并作為可作為化工產(chǎn)品或能源原料。另外，目前歐盟CBAM碳關(guān)稅范圍擴(kuò)展至氫氣，意味著灰氫、藍(lán)氫將收取關(guān)稅，綠氫已成為該框架下的最佳選擇。”明陽展臺工作人員說。
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展會中，風(fēng)機(jī)全生命周期的環(huán)保屬性、可回收材料也成熱詞，風(fēng)機(jī)葉片x新材料的技術(shù)碰撞輪番上演。
風(fēng)機(jī)葉片越長，葉根將承受越大的載荷，直接影響風(fēng)機(jī)運(yùn)行安全。傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)葉片采用玻璃纖維復(fù)合材料，如今碳纖維作為一種高強(qiáng)度輕量化材料正在加速替代。
“碳纖維葉片可進(jìn)一步提升海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)上限，甚至可支撐20兆瓦、300米葉輪直徑的機(jī)組開發(fā)。”上海電氣風(fēng)電集團(tuán)解決方案總經(jīng)理黃軒近日在一場風(fēng)電高峰論壇中指出。
在三一重能展區(qū)，我們看到一個風(fēng)機(jī)葉片的切片橫截面，碳纖維材料被用于葉片的主梁部分（即上端黑色部分），葉片內(nèi)部構(gòu)造是中空的，中間隔板則起到支撐作用。
展臺工作人員介紹，采用碳纖維材料之后，在保證同等強(qiáng)度的情況下，一根葉片的重量就能減輕2噸，相當(dāng)于減輕原重量的6%。
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當(dāng)風(fēng)機(jī)的全生命周期環(huán)境影響越發(fā)受到關(guān)注，風(fēng)機(jī)回收也成為關(guān)鍵課題。
經(jīng)過數(shù)十年運(yùn)行，我國大批風(fēng)電機(jī)組開始步入“暮年”，我國即將迎來退役風(fēng)電機(jī)組葉片回收處理的首個高峰期。
在中國中車的展位，幾包再生纖維材料、板材在眾多大部頭中顯得有些特別。
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展臺工作人員介紹，這是由廢舊葉片經(jīng)過切割、粉碎等工序制成的再生纖維，之后可以再經(jīng)過篩分、打包封裝制成新的再生纖維產(chǎn)品。
據(jù)悉，目前這些再生纖維已在建筑工程、木塑及塑料制品實(shí)現(xiàn)利用，讓退役后的廢棄葉片還能再次發(fā)揮效用。
從技術(shù)本身來看，當(dāng)大型化、智能化的風(fēng)電機(jī)組已成行業(yè)共識，風(fēng)電似乎步入一個成熟穩(wěn)定期，但這恰恰給行業(yè)更多思考空間去探索風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展。
無論是更豐富的場景布局，還是更環(huán)保的新型材料應(yīng)用，風(fēng)電的新故事將不斷向更多元化、精細(xì)化的方向延伸。
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