相当于60多层楼高的世界最大海上风电机组，可应用于水深35米以上广泛海域的双主机、双风轮“Y”字形漂浮式风电平台，相当于两架A380客机长度的世界最长风机叶片……在日前举行的2024北京国际风能大会暨展览会上，一系列风电行业的创新成果让人眼花缭乱。随着中国风电规模不断壮大，如何在创新中“转”出更高质量，备受关注。
跨越5亿千瓦装机里程碑
随着全球能源转型加速推进，风能作为重要清洁能源之一，正迈入前所未有的高速发展新时代。
全球风能理事会最新报告显示，2023年全球风电新增装机容量达117吉瓦，同比增长50%，创历史新高。其中，中国以75吉瓦的新增装机容量，占据了全球新增装机总量近65%。今年1月份至8月份，我国风力发电量接近6000亿千瓦时，占全国总发电量近十分之一，已成我国第三大电力来源。
中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩介绍，全球风电累计装机容量10亿千瓦多一点，我国累计装机容量已经超过5亿千瓦，约占全球装机容量的一半。中国风电为全球能源转型和应对气候变化发挥着越来越重要的作用。
如今，我国已构建起具有国际顶尖水平的风电产业体系，风电装备制造能力稳居世界前列，一系列原创性、突破性科技成果如雨后春笋般涌现。在此助力下，近年来风电企业加快出海步伐。截至2023年底，累计出口风电机组容量已超1500万千瓦。2023年全球新增装机前5名风机供应商中，有4家来自中国。
风电市场发展，为外资企业成长提供了广阔市场机遇和发展空间。今年北京国际风能大会上，德国、丹麦、挪威等国际展团高调亮相，众多国际知名企业纷纷参展，包括西门子、斯凯孚、舍弗勒、埃克森美孚等。这些企业不仅展示了其在风电领域的最新技术和产品，还将与中国风电企业进行深入交流与合作。
“今年以来，我国风电装机规模持续增长，发电量持续提升，海上风电平稳推进，‘走出去’成效显著。”国家能源局新能源和可再生能源司综合处副处长崔广胜表示，下一步将及时研究解决项目建设中面临的困难和问题，确保大型风电光伏基地按期投产。加紧落实“十四五”规划明确的海上风电基地建设重点任务，稳步推进深远海海上风电开发建设。
创新决定产业能飞多高
创新成果迭出，这是记者对2024北京国际风能大会的最直观感受。
设计高度185米，相当于63层居民楼，叶轮直径超过310米，扫风面积超过7.7万平方米，相当于10.5个标准足球场……东方电气自主研制的26兆瓦级海上风电机组尤为引人注目，这也是目前全球单机容量最大、叶轮直径最长的海上全国产化风电机组。其中，机组的发电机、叶片、轴承、电控系统等关键部套技术均达到世界领先水平，是中国风电装备全产业链技术快速进步的最新成果。
除了大型化继续突破，风机还在向更远的海面迈进。中国中车重点展示的海上漂浮式20兆瓦风电机组“启航号”，日前在江苏射阳中车时代绿色装备产业园成功下线。“启航号”机组风轮直径达260米，最大叶尖高度可达320米，扫风面积相当于7个标准足球场。满发风速下，转一圈可发电40千瓦时。该机组打破了地域限制，将风力发电的疆域拓展到更为广阔的深远海，成为中国风电技术创新的又一次飞跃。
风机大型化离不开更大的验证平台。中国首创、全球最大的35兆瓦级六自由度风电整机试验台广受关注。三一重能测试工程师、南口试验中心负责人冯时介绍，该试验台由三一重能完全自主研发设计，采用100%国产供应链建设，是迄今全球可承载功率最大、还原度最高、验证最全面的风电整机传动试验台，可满足35兆瓦级整机全生命周期验证需求，将为风电大型化创造更多可能，也代表中国在大兆瓦风电验证领域拥有更高话语权。
风电技术的进步，为风电产业发展打开了更广阔的空间。金风科技总裁曹志刚表示，随着适应性技术持续创新，风电机组已经能够突破常规应用环境，包括超高海拔、超常规温度、超高风速环境等，在抗台风技术的支持下，风电机组已经可以“与台风共舞”，将风资源的可利用范围显著扩大，也为深远海风电发展提供了坚实的经验支撑。
质量决定产业能走多远
“全生命周期安全可靠”是整机厂普遍强调的高频关键词。
风电设备造价昂贵，一次事故带来的不仅是直接财产损失，还会对风电产业的声誉造成难以挽回的影响。近年来，海上风电不断向深远海推进，风机大型化快速提升，一些机型来不及进行长周期实地验证就要推向市场，如何保障风机质量是一道必答题。
大会期间，金风科技、远景能源、运达股份、明阳智能、三一重能等12家整机企业共同签署了《中国风电行业维护市场公平竞争环境自律公约》，表示将共同规范市场竞争中的各类行为，重点解决低价恶性竞争等问题，这意味着风电行业将更加注重寻求发展速度与质量之间的平衡。
在远景能源高级副总裁、风机产品线总裁娄益民看来，风电是新质生产力、先进生产力，风机是长寿命需求、高价值投资的设备，必须要坚持长期主义，关注25年、30年全生命周期的收益状况。
“曾经站在巨人肩膀上快速成长的中国风电现已蹚入‘无人区’，接下来向前的每一步都是全新的探索，这意味着风机将从‘制造’进入‘创造’阶段。越来越大的新机组开发需要海量成本投入，包括全工况、多层级测试验证在内的大量投入，都应在终端产品价格中有所体现，让创造、创新的价值得到市场认可。”娄益民说。
制造端精益生产是保障风电设备质量的重要一环。近日，全球首座风电行业“灯塔工厂”认证落户中国韶山·三一重能叶片工厂，实现了风电行业“灯塔工厂”从0到1的突破。三一重能副总经理廖旭东介绍，在韶山工厂，一台ipad即可实时监控工厂所有运行情况和生产数据，从生产单元的温度湿度，到螺栓力矩控制、叶片打磨平整系数等工艺参数与技术指标，每一项影响产品质量的关键指标都将呈现在平台上，以此实现对生产全流程360度无死角在线监控、精益化管理。
风电行业高质量发展，还要解决电能可靠性问题。国家能源局新能源和可再生能源司原副司长史立山说，今后要解决风力发电和光伏发电存在的波动性问题，形成独立提供新能源电力的能力，这需要进一步加强风电和储能的配合、风电与微电网的配合。
娄益民同样表示，以风光为代表的新能源将成为未来能源系统的主力电源，要真正将电网中的绿电占比提升至80%甚至更高，就需要克服风光的强波动性，基于构网型风机、构网型储能建立“源随荷动、荷随源动、源荷互动”的新型电力系统是一条可行之路。只要突破构网乃至离网设备的技术瓶颈，弃风弃光问题将迎刃而解，新能源将开启繁花似锦的未来。（记者 王轶辰）