远景能源谢德奎：叶片和主轴承是海上风机的两大瓶颈

2019年12月6日-8日，由中国海洋工程咨询协会海上风电分会主办的“2019中国海上风电工程技术大会”在北京召开。500位国内外海上风电专家学者相约首都，发表主题报告及专题研讨，并同期举办“2019年海上风电工程技术奖颁奖典礼”，表彰海上风电工程技术领域的优秀单位、个人，揭晓并颁发2019年度最具影响力的开发、设计、施工、运维、监理等工程技术奖项。
　　远景能源有限公司海上产品线总经理谢德奎出席大会并发表了题为《海上风机的瓶颈与创新》的主旨演讲。

　　以下为发言内容：
　　我今天演讲的题目是“海上风机的瓶颈与创新”。
　　我们的部件有很多瓶颈，我讲两个瓶颈，一个是叶片,一个是主轴承。
　　随着叶片长度增加，40米的叶片对应80、90米的风轮有10几吨重，到现在这个重量可以做到150、160米。我们技术不断革新，经历了聚氨酯、环氧树脂等，下一步我们必须走到碳纤维叶片这个无人区，才能够使叶片在风轮不断变大的过程中，把重量控制住，从而控制住整个设备的成本。
　　超大风轮已经进入无人区了，这个必须用碳纤维技术克服，玻纤技术向碳纤维技术转变把整机设计拉回了十多年前：整个工艺供应链全部掌握在德国、日本，而且成本是非常昂贵的。这是我们的瓶颈。大型碳纤维叶片设计供应和技术把控我们都不掌握，碳纤维供应导致今年甚至明年会继续非常紧张。工艺水平和投资跟不上叶片长度变化导致产能受限。另外，如果没有充分测试验证以及论证时间，这个风轮风险非常高。
　　我们怎么做？远景的开发思路通常都是陆上成熟再往海上引进，风电技术把陆上和海上一起看。我们首先在陆上做了碳纤维叶片并且做了破坏性试验，到风场通过运行把这个技术成熟化。供应链如此难以获得，我们必须掌握叶片设计技术。我们在江阴建立了自己的测试试验台，会做各种叶片的疲劳测试以及破坏性拉断等试验，保证这个叶片在我们自己试验台上充分测试。保证技术先培养成熟然后制造供应链必须立即跟上，以这样稳健的开发克服目前海上大风轮碳纤维的挑战。
　　第二个瓶颈跟大家分享一下的是轴承，轴承有一部分是SRB技术,还有用的是DRTRB技术。这两种技术，远景都是在陆上做了测试验证并且运行的，但不会轻易在海上立马尝试。这两个轴承承载能力比较大，对加工尺寸非常敏感，对油系配合度甚至达到了微米级。这个是海上大风机到8兆瓦不二的选择。目前，国内没有一家轴承厂能够生产，这意味着我们跟全球抢供应链。
　　这是三款主轴承的系列，我们主轴承外径是1540mm以内，SRB+SRB是比较成熟的技术，已经布局了十几条生产线，如果全力以赴生产这种轴承，一个供应商能够产3700套，如果TRB+TRB要做到支撑6兆瓦、8兆瓦以上，加工直径要到2米到3米，产能1500台。DRTRB目前都是3米到4米的，产能只有350套，这是这家供应商要向全球供应轴承所面临的现状。我们远景面临的选择依然坚守在SRB+SRB上，它足够支撑到5、6兆瓦，它拥有全球充沛的供应链。
　　下面我们讲一下远景怎么看待海上LCOE。这是远景集成全球数据绘制中国海上LCOE地图，我们有一个平台，包括陆上和海上，我们把气象卫星等数据加上风机的模型，比如，不同兆瓦的风机模型以及不同海洋地质数据、风速数据，立马能够推出风机塔筒和技术成本和重量，把这些放到平台之后我们很快绘制出中国海上风电LCOE地图。
　　在LCOE计算的公式里,我们做了敏感性分析，发电量在LCOE模型中占50%，也就是我们主机厂多发的电能够把一些BOP、基建成本、风机成本抵掉，这是基于自己做的风电场做的模型分析，如果质量不好、质保成本大幅度提升发电量会急剧下来，OPEX会上升。
　　根据远景的模型，在两三年内风机兆瓦没有必要做得更高。7兆瓦、160米风轮就可以最好的LCOE了，因为我们单价比较高，最好的收益率不在更大的兆瓦而是在LCOE，远景要把发电量做上去抵冲风机成本的增加。
　　远景在尾流方面做了一些研究，在整个发电折减里面占了50%，同时欧洲和中国的尾流还是不一样的，欧洲的风能量比较强，尾流衰减的比较慢，中国风速是中低风速，尾流衰减更加厉害，现在远景有将近1.5GW容量的风机在海上运行，我们做了一个实验，考虑到中国的风场比较密集、风速比较低，提升的空间会更大，所以用尾流控制未来可以提升3%至4%甚至5%的发电量。
　　以上是我的分享，谢谢各位。
　　（根据演讲速记整理，未经演讲人审核）