坚持17年直驱路线的金风科技在技术路线选择上有了松动。
风芒能源获悉,日前,金风科技5.3MW中速永磁机组下线(叶轮直径171m,陆上风电)。
没有太多外宣,金风科技悄然再试水半直驱。
作为风电行业领头羊,又是在宣传上一直强调自己坚持直驱永磁技术、堪比该技术代言人,金风科技此次再试水半直驱,是否传达着某种信号?风电直驱路线是否快到了“英雄末路”?
低价压力,金风试水半直驱
“(该产品的下线)可以理解成,金风科技为了应对不同的市场环境推出不同的产品。其实金风是国内最早搞半直驱的,早早就有技术储备,锁到柜子里了,现在又捡起来。”记者找金风科技内部人士确认此事是否属实时,该人士表示。
该人士告诉记者,“实际上直驱永磁的LCOE肯定是最低的,金风出保后的运维成本比其它家低的多,这是业界公认。但是目前客户在开发端成本压力和业绩指标比较大,根本顾不了那么多,只认低价。”
平价时代,市场对风机价格格外敏感。在低价的倒逼下,风机大兆瓦化趋势加速。然而机型越往大功率走,直驱路线的短板越突出。“从我们的角度看,直驱降本的压力是最大的。尤其是大容量,发电机是瓶颈。”整机商A告诉记者,“直驱发电机太贵了,越大越贵。指数级增加。他们现在着急的很。”
尺寸的瓶颈,发电机极对数,生产吊装难度都对直驱技术提出了新要求。整机商B称,“哪怕是5MW级机组,直驱路线就已经面临很多困难了。”
陆上风电是这样,海上风电更不容乐观。
以目前国家在立项的15MW海上风电风机为例,按照金风科技总工程师、中央研究院院长翟恩地在2021全球海上风电大会上所谈,金风科技15MW主机(不含叶片)大概控制在500吨左右(按照国家要求,每兆瓦不能超过45吨-50吨)。
而某国际知名传动链中国区负责人则表示,15MW半直驱的机舱可以做到300吨左右。(对此有整机商表示质疑,但也有整机商表示应该可以控制在350吨左右。)
对比以上数据,直驱技术在未来大兆瓦机组重量(对应整机成本、吊装运输难度等)上劣势明显。
当记者询问这是否会是金风科技未来的发展趋势时(金风科技的陆上风电是否会慢慢转型半直驱?海上风电也会转型吗?),金风科技内部人士称,具体产品策略暂时不能回答,这需要根据市场情况来定。
直驱“穷途”?风电是否有一个终极技术路线?
直驱为什么那么重?直驱跟其他技术路线比,存在什么问题呢?
整机商C告诉记者,“首先,有效材料方面:对于发电机来说转速越低,主材用量越多,为此直驱发电机相应的重量比中、高速发电机重量更重。这里还有一个极对数的问题,大型化需要降低转速增加极对数,极对数的增加会进一步增加铜耗。铜涨价幅度远大于钢材;第二,结构件部分:对于直驱机型来说,发电机是机舱的一部分,其结构强度约同于中、高速机舱结构件,其重量相对一般不需要承受机舱载荷的电机重量更重;再则,因电机需要承受大部分的机舱载荷,其结构件的形变幅度相对来说较大,因此定、转子之间的气隙比中、高速电机更大,由此带来其永磁体利用率相对更低的问题,为了保证利用效率,直驱发电机需要进一步增加材料的重量,且功率等级越高,为控制成本,发电机效率越低。”
“其实,金风科技的直驱技术优化的还可以,目前4MW级别机组重量和双馈持平。但是同样走直驱路线的哈电风能就不行了,它的重量同比多了20吨左右。”整机商A补充。(注:记者了解到,哈电风能目前也在设计半直驱机型,5.X陆上)
在平价倒逼、成本管控的压力下,其他走类似路线的风电整机商是否也会做出类似调整?直驱技术是不是要没落了?风电整机技术是否有一个终极路线?是否到了最后,所有整机商都会“殊途同归”?
整机商A表示,“是否有一个终极技术路线不好说。但总体来说,有齿轮箱的路线在平价、大型化时代更有优势。”其补充道,“半直驱成本目前来说优势最明显,高速永磁也是一个方向。”
而根据整机商B的思考,他认为,“肯定地说,‘陆上风电技术路线未来必然是XX,海上风电技术路线必然是XX’这种说法本身是不科学的。”
整机商B补充,“但是,从技术趋势来看,考虑成本因素(综合技术难点、生产制造、配套等难点反馈到成本上),中速永磁(也就是半直驱)确实是大兆瓦(8MW以上)机型的一个最优选项。”
关于金风科技5.3MW为什么没有选择双馈等技术路线,而是选择中速永磁,整机商B表示,“金风科技此次选择中速永磁,可能跟其供应体系有关。当技术路线在技术上没有明显优劣的情况下,选择什么主要就是商业行为了。”
(后记:据记者了解,山东中车开始规划海上8MW半直驱。也有其他整机商表示,未来机组具体走什么路线,都是在测算评估中。风电整机技术路线,正暗流涌动。)
附路线对比(以3MW风机为例):
以3MW机组为例,各路线成本对比,仅供参考
(来源:彭博社调研报告)