風(fēng)電企業(yè)開(kāi)始養魚(yú)、造船、研究新材料了｜36碳焦點(diǎn)
風(fēng)機現在發(fā)展到什么階段了？來(lái)個(gè)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)電機組輪轂高度（即風(fēng)機中心軸線(xiàn)與地面間的垂直距離）達到170米。如果疊加葉片的長(cháng)度，整臺風(fēng)機的高度已超過(guò)央視大樓。
無(wú)論是更大的單機容量，還是更長(cháng)的葉片，全球都在邁入“超大風(fēng)機”時(shí)代。
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10月17日-19日，北京國際風(fēng)能大會(huì )暨展覽會(huì )（CWP2023）正式開(kāi)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)、設備、儲能、供應鏈、電力系統等眾多領(lǐng)域。
當陸上、海上風(fēng)電相繼進(jìn)入無(wú)補貼時(shí)代，風(fēng)機大型化競賽成為行業(yè)主旋律，各家都在通過(guò)規?；獢偙【C合成本。
此次展會(huì )中，三一重能發(fā)布全球最大陸上風(fēng)電機組的新品——三一重能15MW風(fēng)電機組。明陽(yáng)智能則發(fā)布全球最大MySE22MW海上機組，把海上風(fēng)電機組推入20兆瓦時(shí)代。
有人疑惑：“除了越來(lái)越‘大’，風(fēng)電還有新故事嗎？風(fēng)電制造是機械化過(guò)程，技術(shù)路線(xiàn)和市場(chǎng)競爭格局都到了一個(gè)相對穩定的階段。”
帶著(zhù)這個(gè)問(wèn)題，36碳親臨此次風(fēng)能展現場(chǎng)，結合數十家風(fēng)電企業(yè)的走訪(fǎng)和交流，我們發(fā)現風(fēng)電仍有新的故事，并已超越設備本身。
01 從養魚(yú)到造船，海上風(fēng)電的一萬(wàn)種卷法
從增量市場(chǎng)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(kāi)發(fā)已相對成熟，深遠海范圍廣闊且風(fēng)資源穩定優(yōu)質(zhì)，成為當下競逐方向。
當風(fēng)電邁向深遠海，一些企業(yè)不僅做風(fēng)電設備，還瞄上海洋資源的綜合利用。
“一邊海風(fēng)發(fā)電，一邊深海養魚(yú)”正成為現實(shí)。
在明陽(yáng)集團的展位上，一個(gè)名為“綜合能源島”的裝置引起我們的注意。這座圓形小島上，包含深遠海漂浮式海上風(fēng)電、海洋牧場(chǎng)、海水制氫、波浪發(fā)電等海洋經(jīng)濟的融合開(kāi)發(fā)形式。
其中，“海洋牧場(chǎng)”的概念非常亮眼。與傳統海上風(fēng)機構造不同的是，這臺風(fēng)機結合導管架基礎與養殖網(wǎng)箱，讓風(fēng)機塔架包圍起來(lái)的地方形成一個(gè)“天然養殖區”。
據介紹，今年8月，明陽(yáng)智能研發(fā)的全球首臺“導管架風(fēng)機+網(wǎng)箱”風(fēng)漁融合一體化裝備“明漁一號”已在廣東陽(yáng)江海域完成安裝。結合網(wǎng)衣系統和智能漁業(yè)系統，當地投放了石斑魚(yú)、金鯧魚(yú)等魚(yú)種進(jìn)行養殖，有效解決近岸養殖空間受限、海域污染、資源荒漠化等難題。
“預計下個(gè)月，第一批金鯧魚(yú)就成熟了，這是真正在低碳環(huán)境中孕育出來(lái)的深海魚(yú)。”明陽(yáng)展臺工作人員介紹。
除了可以吃的魚(yú)，還有能檢測風(fēng)機健康的“電子魚(yú)”。
在博雅工道（北京）機器人科技有限公司的展臺上，我們發(fā)現了海上風(fēng)電運維的“電子魚(yú)”。
這家專(zhuān)門(mén)研究水下機器人的公司，其創(chuàng )始團隊來(lái)自北京大學(xué)智能仿生實(shí)驗室，起初是做消費級仿生產(chǎn)品為主，后來(lái)在B端發(fā)現了更廣闊的市場(chǎng)。
公司研發(fā)的水下機器人將水下攝像、聲吶、定位和機器人操作平臺相結合，可以對海上風(fēng)電場(chǎng)樁基等水下結構狀況進(jìn)行直觀(guān)檢查，還可搭載機械臂、切割裝置、清洗裝置等作業(yè)工具，以滿(mǎn)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(shí)，市面上的吊裝設備一度緊缺，很多項目因此延遲交付。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)節的主動(dòng)權。
在金風(fēng)科技的展臺上，一艘“大船模型”引來(lái)不少觀(guān)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(kāi)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，海上風(fēng)電的安裝難度全方位升維：不僅把超長(cháng)葉片、塔筒、發(fā)電機等大塊頭運至海上，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+運輸+儲存+起重”一體化模式設計，具備20MW單機容量、320米葉輪直徑以上海上機組的吊裝能力。
圖源：視覺(jué)中國
海上風(fēng)電同樣帶火后運維市場(chǎng)，有企業(yè)選擇建造海上風(fēng)電運維船。
當前我國海上風(fēng)電的運維用船大多為傳統交通艇，雖然成本低、數量多，但在航速、功能豐富等方面存在明顯不足。對于海上風(fēng)電運維母船，此前也一直由歐洲船廠(chǎng)所主導，國產(chǎn)化能力較弱。
上海電氣此次展示了海上風(fēng)電SOV運維母船，這是亞洲制造的首批風(fēng)電運維母船，并在今年9月正式下水。
據悉，運維母船配備動(dòng)力定位系統、主動(dòng)式波浪補償棧橋以及直流綜合電力推進(jìn)系統、智能運維系統等，可以滿(mǎn)足約1個(gè)月的海上連續作業(yè)需求。
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“現在還有不做儲能的風(fēng)電企業(yè)嗎？風(fēng)電龍頭加速集中，競爭格局相對穩定，所以大家都在找新增長(cháng)點(diǎn)。”一位參展商說(shuō)。
36碳觀(guān)察到，一線(xiàn)風(fēng)機整機廠(chǎng)商基本都帶來(lái)了自己的儲能產(chǎn)品，還有廠(chǎng)商向光伏、氫能等方向多線(xiàn)拓展。
遠景科技展出最新一代智慧液冷儲能系統，從電芯、PCS、BMS、EMS到SCADA系統實(shí)現全棧級自研自制。
據悉，遠景展出的315Ah儲能專(zhuān)用電芯，循環(huán)壽命超過(guò)12000次，前1200次可實(shí)現近零衰減，推動(dòng)度電成本下降超30%。20尺集裝箱的能量密度可達5MWh，減少40%的占地面積。
遠景展出最新一代智慧液冷儲能系統。
將目光投向光伏和氫能的玩家也不在少數，明陽(yáng)智能就是同時(shí)跨界光儲氫的玩家之一。
明陽(yáng)此次帶來(lái)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(shí)產(chǎn)氫量可達2000標準立方米，完全國產(chǎn)化自主設計與生產(chǎn)制造。
“電解水制氫相當于就地進(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)稅范圍擴展至氫氣，意味著(zhù)灰氫、藍氫將收取關(guān)稅，綠氫已成為該框架下的最佳選擇。”明陽(yáng)展臺工作人員說(shuō)。
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展會(huì )中，風(fēng)機全生命周期的環(huán)保屬性、可回收材料也成熱詞，風(fēng)機葉片x新材料的技術(shù)碰撞輪番上演。
風(fēng)機葉片越長(cháng)，葉根將承受越大的載荷，直接影響風(fēng)機運行安全。傳統風(fēng)機葉片采用玻璃纖維復合材料，如今碳纖維作為一種高強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)電機組設計上限，甚至可支撐20兆瓦、300米葉輪直徑的機組開(kāi)發(fā)。”上海電氣風(fēng)電集團解決方案總經(jīng)理黃軒近日在一場(chǎng)風(fēng)電高峰論壇中指出。
在三一重能展區，我們看到一個(gè)風(fēng)機葉片的切片橫截面，碳纖維材料被用于葉片的主梁部分（即上端黑色部分），葉片內部構造是中空的，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，在保證同等強度的情況下，一根葉片的重量就能減輕2噸，相當于減輕原重量的6%。
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當風(fēng)機的全生命周期環(huán)境影響越發(fā)受到關(guān)注，風(fēng)機回收也成為關(guān)鍵課題。
經(jīng)過(guò)數十年運行，我國大批風(fēng)電機組開(kāi)始步入“暮年”，我國即將迎來(lái)退役風(fēng)電機組葉片回收處理的首個(gè)高峰期。
在中國中車(chē)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(guò)切割、粉碎等工序制成的再生纖維，之后可以再經(jīng)過(guò)篩分、打包封裝制成新的再生纖維產(chǎn)品。
據悉，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(lái)看，當大型化、智能化的風(fēng)電機組已成行業(yè)共識，風(fēng)電似乎步入一個(gè)成熟穩定期，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(wú)論是更豐富的場(chǎng)景布局，還是更環(huán)保的新型材料應用，風(fēng)電的新故事將不斷向更多元化、精細化的方向延伸。
| 本文圖片來(lái)自：作者拍攝、企業(yè)授權
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