从2021年初开始业内就有传言,一些采用直驱永磁和双馈技术的厂家,正在开发半直驱(中速永磁)产品。但大多数新增开发半直驱产品的厂家,都是由双馈技术路线转移过来的,开发的也都是海上机型。只有金风科技和哈电风能(原湘电技术团队)是由永磁直驱新增了半直驱陆上机组的开发。
当然,不论金风科技开发哪一类半直驱机型,都是引人瞩目的改变。因为该公司早在2009年就已经开发出来中国第一台半直驱机组,单机容量3兆瓦,样机立在了新疆达坂城,但之后就放弃了这个路线。有人认为,该公司起初开发半直驱机组,并不是一项战略行为,更多是进行技术储备。因为那时其永磁直驱产品已经大量面世,且正在收购VENSYS准备大力推广。
最关键的是,当时外部环境也不一样:
一是当年的市场竞争还没达到如今的惨烈程度,可以说在很长一段时间都属于卖方市场。
二是稀土在我国资源丰富,当年还没作为战略矿藏被国家引起重视,是“土”一样的价格,而稀土是制造永磁体的重要原材料。
三是当年的铜价也没像现在这么高,永磁直驱发电机所需的铜,是半直驱的数倍。
四是当年的外资齿轮箱过贵,国产替代产品可靠性堪忧。
所以选择永磁直驱,把半直驱作为备胎,在当时来看是一项正确选择。只是十五年后,市场环境出现了显著变化,永磁直驱机组成本成为一个问题,船大难掉头的金风科技能用一年时间变换赛道,已经相当不容易。可以想象,他们一定下了很大决心。
那么,目前永磁直驱、半直驱、双馈技术路线的主机产品,成本差异能有多大呢?我们从一位产品经理处,得到了下表。
图:不同技术路线4兆瓦级机组成本估算(单位:元/kW)
由上表可见,在4兆瓦级这个级别,永磁直驱与其他两类技术路线成本差异还是比较明显的,这使该技术路线产品在如今激烈的市场竞争环境下,更容易触碰成本底线。并且即使是半直驱,也不如双馈有优势。当然,成本是个弹性很大的值,里面还包含企业的运营成本,每个主机厂这块差异还是比较明显的。
上面的论证基于陆上机组,到了海上双馈的优势就有所下降,永磁直驱的优势反而得到提升。这里有两个原因,一是海上更注重可靠性及运维成本,无论如何这都是双馈的劣势;二是运输吊装问题,双馈的大容量主机体积较大。有人认为,7~8兆瓦是海上机组三大技术路线的一个平衡点,容量越小双馈竞争力越明显,容量越大永磁直驱竞争力越明显,半直驱则仍旧处于中间位置。这或许是金风科技没有大力推广海上半直驱机型的主要原因。
图:三大技术路线优缺点对比
那么您觉得,综合未来海上与陆上风电开发需求,三种技术路线中,哪种更有发展潜力呢?