在新疆、甘肅的曠野里，高達(dá)80米的風(fēng)機(jī)連片矗立。大風(fēng)起兮，葉片飛轉(zhuǎn)，工業(yè)造就的浪漫場(chǎng)景讓人迷醉。
現(xiàn)在，在中東部和南部低風(fēng)速地區(qū)，也有了這樣醉人的美景。近年來(lái)，風(fēng)力發(fā)電的主陣地“三北”（華北、東北、西北）地區(qū)，已步入棄風(fēng)限電紅線。中東部及南部的低風(fēng)速地區(qū)接過(guò)了綠色能源的大旗。
養(yǎng)蜂人追趕花期，捕風(fēng)者隨風(fēng)而動(dòng)。奔走于微風(fēng)拂面的山野中，中車株洲所展開(kāi)了新一輪的追風(fēng)行動(dòng)。
山野間智斗頑皮“風(fēng)精靈”
鳳凰山風(fēng)電場(chǎng)，位于株洲縣與衡陽(yáng)市衡東縣交界處。這是長(zhǎng)株潭地區(qū)首個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目，也是一個(gè)低風(fēng)速發(fā)電項(xiàng)目。
相較于“三北”地區(qū)8m/s甚至以上的高風(fēng)速，低風(fēng)速地區(qū)的風(fēng)力資源可謂貧乏，年平均風(fēng)速僅能達(dá)到每秒5至6米。像這樣柔軟、無(wú)形、精巧的“風(fēng)精靈”，捕捉起來(lái)，難度很大。
鳳凰山海拔在440米至700米之間，風(fēng)資源分布復(fù)雜。按照風(fēng)能資源計(jì)算公式，風(fēng)速下降，其能量將呈立方倍下降。要最大限度地收集風(fēng)能，最直接的辦法就是增加風(fēng)輪直徑，也就是葉片長(zhǎng)度，增加捕風(fēng)“網(wǎng)”的掃風(fēng)面積。
但葉片增長(zhǎng)會(huì)帶來(lái)機(jī)組載荷的增大。在確保低成本、安全性的條件下，技術(shù)成為決定項(xiàng)。最終，該風(fēng)場(chǎng)選中了中車株洲所針對(duì)低風(fēng)速風(fēng)電市場(chǎng)推出的主力機(jī)型之一2兆瓦D110機(jī)組，也就是風(fēng)輪直徑為110米的風(fēng)機(jī)。
捕風(fēng)“網(wǎng)”的微觀選址，也至關(guān)重要。綜合考校鳳凰山風(fēng)向和地形情況后，幾十臺(tái)風(fēng)電機(jī)組，按“人”字形分立在山脊上。
差異化的精細(xì)設(shè)計(jì)和科學(xué)規(guī)劃帶來(lái)豐厚回報(bào)。2016年，面對(duì)年平均風(fēng)速僅5.18米/秒，冰凍、雷電等災(zāi)害多發(fā)的不利條件，該風(fēng)電場(chǎng)依然實(shí)現(xiàn)累計(jì)上網(wǎng)電量17161萬(wàn)千瓦時(shí)，超過(guò)最初評(píng)估收益指標(biāo)10%以上。
“最新的2兆瓦D121機(jī)組已經(jīng)研發(fā)出來(lái)了，發(fā)電效率較D110機(jī)組提高12%以上。”中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部技術(shù)中心副主任王靛說(shuō)。
隨風(fēng)而動(dòng)的中車株洲所風(fēng)機(jī)，如今已在郴州太平里、仰天湖、紫金山，永州道縣審章塘、井塘等20多個(gè)低風(fēng)速發(fā)電場(chǎng)安家。
脫胎于困頓中的技術(shù)藍(lán)海
在低風(fēng)速發(fā)電領(lǐng)域的耕耘和積淀，迅速將中車株洲所推向業(yè)內(nèi)先鋒位置。
4月6日，國(guó)家能源局發(fā)布了《低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組選型導(dǎo)則》，中車株洲所是唯一一家參與《導(dǎo)則》編制的風(fēng)電整機(jī)生產(chǎn)商。
技術(shù)的領(lǐng)先，脫胎于困頓之中。
2008年，中車株洲所開(kāi)始批量生產(chǎn)風(fēng)機(jī)，趕上了產(chǎn)業(yè)最好的一波潮涌。當(dāng)時(shí)，全國(guó)各地蜂擁出一批風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)商，最多時(shí)達(dá)到70余家。“每家生意都好，風(fēng)機(jī)售價(jià)高達(dá)每千瓦7000元，仍然供不應(yīng)求，通常是采購(gòu)方提著錢來(lái)找也拿不到貨。”中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部副總經(jīng)濟(jì)師蔡志平，至今仍記得當(dāng)時(shí)的火爆場(chǎng)景。這一項(xiàng)的銷售收入從2008年的5億元，一直漲至最高峰時(shí)的20億元。
2012年始，風(fēng)向變了。
快速增長(zhǎng)的風(fēng)電裝機(jī)容量，令“三北”地區(qū)火電競(jìng)爭(zhēng)分食市場(chǎng)、地方用電負(fù)荷不足、就地消納難度大等問(wèn)題凸顯，棄風(fēng)限電現(xiàn)象加劇。
從賣方市場(chǎng)轉(zhuǎn)入買方市場(chǎng)，價(jià)格腰斬。
產(chǎn)業(yè)寒冬。手握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中車株洲所裹緊棉衣，打定主意轉(zhuǎn)向低風(fēng)速市場(chǎng)。
如今廣泛應(yīng)用的2兆瓦風(fēng)機(jī)，就誕生于那時(shí)。目前中車株洲所已打通產(chǎn)品平臺(tái)，D110、D115、D121、D126、D130這5種尺寸的葉片，都可適用于2兆瓦風(fēng)機(jī)。
這也意味著，面對(duì)各地的復(fù)雜風(fēng)況，中車株洲所在產(chǎn)品匹配度上，具有先天優(yōu)勢(shì)。
今年3月，在全國(guó)“首屆低風(fēng)速前沿技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新論壇”上，中車株洲所的“南方復(fù)雜環(huán)境下機(jī)組選型與優(yōu)化設(shè)計(jì)”技術(shù)，獲得“低風(fēng)速時(shí)代十大技術(shù)創(chuàng)新”榮譽(yù)。
練好內(nèi)功的中車株洲所，又一次站到了產(chǎn)業(yè)風(fēng)口。
根據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，將加快開(kāi)發(fā)中東部和南方地區(qū)陸上風(fēng)能資源，實(shí)現(xiàn)到2020年新增并網(wǎng)裝機(jī)容量4200萬(wàn)千瓦以上的目標(biāo)。
“按照規(guī)劃，預(yù)計(jì)低風(fēng)速新增裝機(jī)容量將達(dá)到0.395億千瓦，相當(dāng)于新增19750臺(tái)2兆瓦風(fēng)電機(jī)組。”中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部技術(shù)人員迅速計(jì)算出結(jié)果。
做風(fēng)資源整合的集大成者
2016年，鳳凰山風(fēng)電場(chǎng)接連遭遇冰凍、雷電等自然災(zāi)害，中車株洲所的售后維護(hù)人員，及時(shí)幫助風(fēng)電場(chǎng)解決了葉片覆冰停運(yùn)、設(shè)備防雷性能優(yōu)化等問(wèn)題。
如今，中車株洲所還在運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)，不斷提高運(yùn)維環(huán)節(jié)的智能化程度。目前，中車株洲所已搭建了風(fēng)電大數(shù)據(jù)中心，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)施集中管理，提供遠(yuǎn)程智能診斷服務(wù)，逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)組的全生命周期維護(hù)。
服務(wù)，還在繼續(xù)向產(chǎn)業(yè)前端推移。
從去年底開(kāi)始，中車株洲所已先后與國(guó)家氣候中心、法國(guó)美迪公司簽訂合作協(xié)議。
前者是國(guó)內(nèi)最權(quán)威的氣象資源研究機(jī)構(gòu)，后者則是全球風(fēng)電工程領(lǐng)域風(fēng)資源評(píng)估技術(shù)方面的頂級(jí)公司。
與國(guó)內(nèi)外一流學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和企業(yè)聯(lián)姻，中車株洲所正在啟動(dòng)一場(chǎng)新的市場(chǎng)構(gòu)局——打造國(guó)內(nèi)最具權(quán)威的風(fēng)資源系統(tǒng)平臺(tái)。這套平臺(tái)將集成各地區(qū)沙塵、雷暴、冰凍等氣候環(huán)境的即時(shí)及歷史信息，并為風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)選址、高精度風(fēng)資源測(cè)量等提供依據(jù)。
“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是為風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商提供全方位‘一站式’服務(wù)。”中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部總經(jīng)理彭華文總結(jié)。而這，也是低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)成功與否的關(guān)鍵。
