2021年10月17日-20日，2021北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP 2021）在北京新國(guó)展隆重召開(kāi)。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會(huì)之一，這場(chǎng)由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國(guó)內(nèi)外參會(huì)代表共同參與的風(fēng)能盛會(huì)，再次登陸北京。
本屆大會(huì)以“碳中和——風(fēng)電發(fā)展的新機(jī)遇”為主題，歷時(shí)四天，包括開(kāi)幕式、主旨發(fā)言、高峰對(duì)話、創(chuàng)新劇場(chǎng)以及關(guān)于“國(guó)際成熟風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“國(guó)際新興風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“風(fēng)電設(shè)備智能運(yùn)維論壇”“碳達(dá)峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)型”等不同主題的15個(gè)分論壇。能見(jiàn)App全程直播本次大會(huì)。
其中，10月19日海上風(fēng)電發(fā)展論壇隆重召開(kāi)。上海電氣風(fēng)電集團(tuán)股份有限公司葉片卓越能力中心主任王國(guó)軍出席會(huì)議并演講。
以下為發(fā)言全文：
王國(guó)軍：
各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專(zhuān)家、各位同仁，大家上午好！我是王國(guó)軍，經(jīng)過(guò)十來(lái)年的發(fā)展，我們上海電氣風(fēng)電開(kāi)發(fā)了將近有幾十款葉片的開(kāi)發(fā)并落地，從30多米一直到102米，基于這些經(jīng)驗(yàn)，今天和大家分享一下海上超長(zhǎng)柔性葉片開(kāi)發(fā)及發(fā)展。在這個(gè)十年的末尾，國(guó)家海上風(fēng)電新增裝機(jī)預(yù)計(jì)45個(gè)GW，海上風(fēng)電大有可為。
我們中國(guó)的海上風(fēng)電用不到十年的時(shí)間走過(guò)了歐洲將近30年的歷程，歐洲也走出了中國(guó)海上風(fēng)電的發(fā)展道路。歐洲的海上風(fēng)電，海風(fēng)風(fēng)速大概在9米到12米，受臺(tái)風(fēng)影響非常小。所以說(shuō)他們的海上風(fēng)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)，一個(gè)風(fēng)能直徑匹配多個(gè)，我們是在6.5米到11米之間，受臺(tái)風(fēng)影響比較大，所以說(shuō)現(xiàn)在我國(guó)海上風(fēng)電機(jī)組的發(fā)展趨勢(shì)是一個(gè)產(chǎn)品平臺(tái)匹配多個(gè)風(fēng)輪直徑，風(fēng)輪直徑成為整機(jī)商產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)差異化競(jìng)爭(zhēng)要素。在雙碳和平價(jià)背景下，今年海上裝機(jī)高峰，但是整機(jī)招投標(biāo)并不是特別旺盛，最個(gè)一個(gè)招投標(biāo)出來(lái)的價(jià)格比去年降低了有30%。我們可以說(shuō)今年應(yīng)該是海上平價(jià)的元年，葉輪直徑的大型化使得葉片成本是增加的，但是雙碳和平價(jià)的背景下是需要葉片低成本輕量化。所以說(shuō)現(xiàn)在的形勢(shì)，葉片大型化發(fā)展和葉片低成本輕量化需求之間的形勢(shì)。
面對(duì)這個(gè)形勢(shì)，我們?yōu)榱吮M快實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的要求，我們需要對(duì)葉片開(kāi)發(fā)工程中的平頸點(diǎn)進(jìn)行梳理，找到焦點(diǎn)，對(duì)于超大型葉片的開(kāi)發(fā)，我覺(jué)得不只是簡(jiǎn)單的尺寸上面的增大。葉片大的尺寸效應(yīng)，對(duì)于我們?nèi)~片開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，我們整個(gè)行業(yè)有認(rèn)知盲區(qū)，我們需要對(duì)認(rèn)知盲區(qū)的掃盲力度，來(lái)提升導(dǎo)致的葉片可靠性風(fēng)險(xiǎn)。
另外一個(gè)點(diǎn)對(duì)于低度電成本要求，我們需要升維，在整機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化的角度來(lái)考慮葉片的輕量化和低成本。所以對(duì)于葉片行業(yè)發(fā)展面臨的種種挑戰(zhàn)，我們只有創(chuàng)新，創(chuàng)新才能使行業(yè)持續(xù)繁榮。葉輪直徑對(duì)整機(jī)的影響是息息相關(guān)的，所以說(shuō)我們需要升維在整機(jī)系統(tǒng)角度對(duì)葉片氣動(dòng)布局、載荷、整機(jī)的性能，部件的邊界等等進(jìn)行綜合的優(yōu)化。同時(shí)采用數(shù)據(jù)化的工具，來(lái)提升整機(jī)的效率，考慮總?cè)汉偷俣?，快速推出平價(jià)的葉片和整機(jī)。
對(duì)于現(xiàn)在的葉型，這兩年在展會(huì)上可以看到，海上風(fēng)機(jī)的尺寸基本上到一百米以上了，對(duì)于超大型葉片的尺寸，不只是單單的對(duì)于葉片的放大和增長(zhǎng)，對(duì)于超長(zhǎng)柔性葉片氣動(dòng)彈性需要進(jìn)一步了解，特別是在多長(zhǎng)柔和下葉片的耦合效應(yīng)以及葉片的大變形和局部的小應(yīng)變，對(duì)葉片的影響變得不可忽略。同時(shí)葉片的鋼度，對(duì)于扭轉(zhuǎn)的影響也越來(lái)越大，所以我們?cè)谌~片的設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要考慮葉片的動(dòng)態(tài)特性。葉片的開(kāi)發(fā)，我們不得不提到異形的開(kāi)發(fā)，以前小葉片開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用的異形是成熟的國(guó)外流傳進(jìn)來(lái)的，它的馬赫數(shù)是小于0.5，不可壓縮的。但是超大型葉片開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的雷諾數(shù)已經(jīng)超過(guò)六百萬(wàn)，馬赫數(shù)已經(jīng)接近到0.3。所以說(shuō)對(duì)于超大型葉片氣動(dòng)的異形要求以及現(xiàn)在大家有好多廠家應(yīng)用的小葉型低雷諾數(shù)不可壓縮，考慮高雷諾數(shù)可壓縮性等等，來(lái)保證粗糙度、敏感性，滿足葉片的開(kāi)發(fā)。
同時(shí)現(xiàn)在葉片的驅(qū)動(dòng)之一是凈空，在整機(jī)參數(shù)這一塊，還有一個(gè)是葉片的鋼度，葉片的鋼度與葉片的外形息息相關(guān)。對(duì)于葉片的材料占葉片售價(jià)大概70%到80%，所以說(shuō)我們對(duì)于在葉片設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)于葉片的選材需要基于成本優(yōu)化物料的選擇。葉片的主材里面單位模量成本是非常關(guān)鍵的指標(biāo)，我們對(duì)最近使用這些組材做了一個(gè)材料單位模量成本的比對(duì)。另外在葉片的制造成本在葉片售價(jià)成本的20%左右，所以我們?cè)谌~片的開(kāi)發(fā)過(guò)程中要面向制造，面向提出降本。所以模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)可以提升制造效率，同時(shí)生產(chǎn)制造過(guò)程中，我們采用數(shù)字化和智能化的發(fā)展提升制造的可靠性，降低人為的誤差，也是我們未來(lái)葉片降低成本，提速降本很好的手段。
超大型葉片發(fā)展離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)系統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)鏈的整合和協(xié)同可以助力葉片的降本。舉一個(gè)例子，現(xiàn)在百米級(jí)的葉片，大家會(huì)想到使用碳纖維，碳纖維有一個(gè)重要應(yīng)用場(chǎng)景是垃圾板材，垃圾板材在葉片廠配垃圾板材線，可以節(jié)省固定資產(chǎn)投資、人力資源，包括一些運(yùn)輸成本。綜合下來(lái)，碳纖維物料應(yīng)用可以降低至少10%以上，這也是產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同一個(gè)很好的例子。
現(xiàn)在進(jìn)入到百米以上級(jí)不得不用到碳纖維，但是碳纖維從去年下半年到現(xiàn)在不斷漲價(jià)。我記得去年下半年應(yīng)該是一百塊出頭，現(xiàn)在已經(jīng)到了160左右，碳纖維的價(jià)格增長(zhǎng)了50%。但是整個(gè)風(fēng)電行業(yè)對(duì)碳纖維，對(duì)價(jià)格是非常敏感的，所以說(shuō)這個(gè)碳纖維這樣一個(gè)漲價(jià)，導(dǎo)致我們未來(lái)百米以上級(jí)用不用產(chǎn)生一個(gè)迷茫?，F(xiàn)在我們的葉片也在使用碳纖維，對(duì)于這一塊，我們發(fā)現(xiàn)碳纖維在風(fēng)電應(yīng)用過(guò)程中，特別是國(guó)產(chǎn)碳纖維規(guī)?；瘧?yīng)用過(guò)程中還是有很多問(wèn)題。但是我們風(fēng)電有我們風(fēng)電特殊的要求，所以說(shuō)我們?nèi)~片的設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)碳纖維這個(gè)物料的使用包容性還是比較高的，所以說(shuō)現(xiàn)在面對(duì)碳纖維行業(yè)自身的問(wèn)題，比如說(shuō)碳纖維的不穩(wěn)定性，批量的不穩(wěn)定性，這個(gè)是需要解決的。而我們風(fēng)電行業(yè)剛好提供了這種契機(jī)，所以我希望碳纖維行業(yè)和我們風(fēng)電能夠形成一個(gè)比較好的互動(dòng)。比如說(shuō)碳纖維的批量供應(yīng)，風(fēng)電行業(yè)的批量應(yīng)用，達(dá)成一個(gè)良性循環(huán)創(chuàng)新才能使這個(gè)行業(yè)持續(xù)的繁榮，但是在我們整個(gè)葉片開(kāi)發(fā)過(guò)程中還有很多很多的挑戰(zhàn)。但是這些挑戰(zhàn)，我這邊就不再一一說(shuō)了，我們上海電氣風(fēng)電葉片團(tuán)隊(duì)也在不斷創(chuàng)新，不斷來(lái)推出自己的新產(chǎn)品。上個(gè)月自己推出了S102葉片成功下線，是眾多創(chuàng)新結(jié)果的結(jié)晶，謝謝大家！
（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）
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