受訪人：遠景能源高級副總裁、風(fēng)機產(chǎn)品線總裁婁益民
PART1：堅持長期主義精神
《風(fēng)能》：CWP2024上，大型化仍是整機企業(yè)技術(shù)與產(chǎn)品發(fā)展的主流方向之一，多數(shù)整機商推出了16MW級產(chǎn)品，甚至有的發(fā)布或下線了20~25MW級產(chǎn)品。與此同時，業(yè)內(nèi)也有不少專家在呼吁關(guān)注大型化產(chǎn)品的可靠性問題，對此您怎么看？
婁益民：中國風(fēng)電整機產(chǎn)品的大型化確實比較快，當(dāng)產(chǎn)品更新的節(jié)奏過快時，容易導(dǎo)致新技術(shù)的測試驗證不夠充分。目前我國風(fēng)電機組單機容量已遠超國際水平，遇到了不少全新的技術(shù)問題。如果一款產(chǎn)品有1000個與質(zhì)量相關(guān)的維度，即使對主要的100個維度進行了測試驗證，實際上還有900個甚至都不清楚在哪里。同時，測試仿真模型僅在一定范圍內(nèi)有效，當(dāng)機組參數(shù)超出這個范圍，邏輯就會發(fā)生改變。當(dāng)風(fēng)電機組變得越來越大，我們對整機系統(tǒng)性的認(rèn)知會出現(xiàn)不少挑戰(zhàn)。因此目前機組進一步大型化的基礎(chǔ)并不扎實，還需要進行大量測試驗證工作。
《風(fēng)能》：您提到了大型化機組推出節(jié)奏過快，測試驗證環(huán)節(jié)可能會有所欠缺，具體表現(xiàn)在哪些方面？
婁益民：在測試驗證的范圍、時間、標(biāo)準(zhǔn)三個方面，都可以進一步優(yōu)化提升。
首先是范圍有限。目前針對風(fēng)電機組這么大的整機系統(tǒng)，我們關(guān)注的只是對幾個關(guān)鍵零部件做部分測試，主要特性可能沒問題，但很多其他的特性容易出問題。因為機組的主要特性是在以往問題中沉淀而來的，而現(xiàn)在出現(xiàn)的問題，是以往沒有出現(xiàn)過的。當(dāng)產(chǎn)品增大到一定程度，就要進行全面測試，不能只針對某個方面。
其次是時間過短。歐美企業(yè)推出一款新品往往需要4-5年，我們可能只有4-5個月，這不符合科學(xué)邏輯。新產(chǎn)品從紙面轉(zhuǎn)化到實物，需要一定時間去研發(fā)，再測試驗證。一個傳動鏈的測試驗證，沒有8個月做不下來，當(dāng)它被搭載到整機上，還需要與其他部件協(xié)同的樣機測試，樣機測試也要分不同應(yīng)用場景，又需要一年時間，才能證明這個設(shè)備是基本可靠的。
再次是標(biāo)準(zhǔn)滯后。以往我國機組研發(fā)是依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)進行的，可以說是站在巨人的肩膀上。在單機容量2~5MW時，還能采用現(xiàn)行的一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但到了15~20MW，國外也缺乏參考依據(jù)。近年來，國際權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)中大多數(shù)失效處理方法，都是從中國經(jīng)驗總結(jié)出來的，而我們還沒來得及在自己的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中進行沉淀。
《風(fēng)能》：前面提到的都是大型化發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，以后我們該怎樣破解這些挑戰(zhàn)？
婁益民：要堅持長期主義精神。不僅風(fēng)電，過去中國制造業(yè)有一個特點，就是習(xí)慣于“趕抄”——趕著以最快的速度，將國際上的先進技術(shù)，轉(zhuǎn)化為自己的產(chǎn)品。在這個過程中，技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)的成本，很容易被忽視，所以中國企業(yè)在技術(shù)開發(fā)上投入的成本并不高。今天，中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展到需要自己“創(chuàng)造”的時候，要求企業(yè)秉承長期主義精神，做好自身技術(shù)積累工作。比如遠景在進行風(fēng)電零部件自研自制的過程中，就在充分認(rèn)知技術(shù)與產(chǎn)品的同時，實現(xiàn)了整機價值鏈的垂直整合，創(chuàng)造了利潤空間。這使得遠景在今年有充足的底氣，不再進行最低價投標(biāo)。相信通過遠景與其他負(fù)責(zé)任的頭部整機企業(yè)共同努力，守住底線，這個行業(yè)會越來越好。
PART2：實現(xiàn)大部件與整機特性的貫通
《風(fēng)能》：有外界觀點認(rèn)為，遠景能源搞零部件自研自制主要是為了節(jié)省制造成本。您上面提到了遠景自研自制對于企業(yè)進行產(chǎn)品研發(fā)也有好處，請介紹一下其中的邏輯。
婁益民：每一款風(fēng)電機組運行在100多米的高空中，特性都是不一樣的，所以它的大部件不能太標(biāo)準(zhǔn)化。并且，當(dāng)機組發(fā)展到很大的時候，就更需要個性化。因為此類復(fù)雜的系統(tǒng)太過標(biāo)準(zhǔn)化后，應(yīng)用能力會變差，可能出現(xiàn)各種各樣的問題。比如整機商在購入部件企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化部件后，匹配在自身整機系統(tǒng)中不一定好用。遠景在進行大部件自研自制過程中，可以更明確地將大部件按照自身整機系統(tǒng)特性進行設(shè)計，從而實現(xiàn)大部件與整機特性的貫通，確保部件之間，部件與系統(tǒng)之間的完美匹配。
《風(fēng)能》：普遍觀點認(rèn)為，軸承與齒輪箱等傳動系統(tǒng)關(guān)鍵零部件，只有專業(yè)公司能夠做得好，因為他們掌握了材料、工藝、設(shè)備、產(chǎn)能等。為什么遠景能源也可以將軸承與齒輪箱的自研自制做好？
婁益民：以軸承為例。遠景與主軸承供應(yīng)商的合作是從源頭開始，全程主導(dǎo)鋼材、熱處理、機加工、裝配、出廠檢驗等全過程。在合作中，遠景集成開發(fā)團隊負(fù)責(zé)全鏈條的開發(fā)、評審、驗證和放行，保證設(shè)備、工藝、人員等生產(chǎn)要素和過程管控滿足高質(zhì)量交付的要求。同時，批量生產(chǎn)的質(zhì)量監(jiān)造會將每一個生產(chǎn)節(jié)點的數(shù)據(jù)，反饋回遠景質(zhì)量管理平臺進行大數(shù)據(jù)分析，保證軸承制造過程能力的穩(wěn)定受控。
目前，遠景齒輪箱工廠已進一步擴展為傳動鏈工廠。近6000臺遠景自研齒輪箱應(yīng)用于Model S、X、T、Y、Z五大風(fēng)電機組產(chǎn)品平臺，實現(xiàn)非金屬雜質(zhì)零失效；近6000套遠景自研主軸承應(yīng)用于14款風(fēng)電機組產(chǎn)品，至今零失效。
《風(fēng)能》：在上述自研自制軸承與齒輪箱的過程中，有沒有能夠體現(xiàn)工作細節(jié)的案例可供分享？
婁益民：為達到風(fēng)機30年可靠運行的目標(biāo)，主軸承產(chǎn)品必須具備極其強悍的耐載以及耐磨特性。實現(xiàn)這一特性，關(guān)鍵就是要保證高質(zhì)量的熱處理工藝水平。從某種程度上來說，主軸承產(chǎn)品的熱處理工藝質(zhì)量水平，決定著風(fēng)機軸承的疲勞耐久壽命水平。而這項工藝技術(shù)在國內(nèi)幾乎是空白。為突破這項工藝技術(shù)，遠景團隊并肩戰(zhàn)斗在現(xiàn)場一線，協(xié)同科研院所及相應(yīng)試驗資源，對整個工藝試驗過程進行反復(fù)迭代。從方案的策劃到實物的落地，一步步調(diào)整優(yōu)化設(shè)備、材料、工藝裝備、工藝參數(shù)，期間團隊成員全力保障設(shè)備連續(xù)運轉(zhuǎn)，短時間內(nèi)進行了10多次不同工藝方案迭代，累計投入了80多件的試驗材料、比對了上千張顯微金相圖片之后，最終找到了該工藝的最優(yōu)解?？上驳氖?，該產(chǎn)品歷經(jīng)5輪次的大型臺架試驗，巍然不動穩(wěn)如泰山，保證了自研主軸承在風(fēng)機應(yīng)用中的可靠性。本次風(fēng)展上，采用遠景新型熱處理工藝的海陸平臺自研主軸承獲得了國際權(quán)威認(rèn)證機構(gòu)DNV頒發(fā)的IECRE認(rèn)證證書。
再舉一個齒輪箱的例子。針對風(fēng)電傳動鏈大型化、集成化的發(fā)展趨勢，以及客戶對高可靠性的需求，遠景新開發(fā)樣機使用了超過400個高精度傳感器，實現(xiàn)了對傳動鏈從外至內(nèi)包括溫度、壓力、應(yīng)變、間隙、振動、載荷、系統(tǒng)形變等的全場感知。在測試驗證時間和強度上也數(shù)倍于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：每個遠景新開發(fā)機型都要進行800~1000小時綜合測試，遠超最新IEC標(biāo)準(zhǔn)要求的330小時。采用遠景自研自制滑動軸承齒輪箱的超百臺風(fēng)機運行2年來零失效，證實了遠景在測試驗證環(huán)節(jié)不斷自我挑戰(zhàn)的價值和意義。
PART3：突破風(fēng)電成為主體能源的瓶頸
《風(fēng)能》：隨著“三北”地區(qū)風(fēng)電等新能源裝機規(guī)模不斷提升，依靠電力外送的方式進行消納越來越難，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)成為當(dāng)務(wù)之急。在您看來，推動風(fēng)電占比進一步提升，成為新型電力系統(tǒng)主體能源的瓶頸在哪？
婁益民：為將風(fēng)電等新能源在電網(wǎng)中占比從15%、20%提升至80%，需要通過新型電力系統(tǒng)來克服其波動性問題，使其進入到各行各業(yè)的負(fù)荷當(dāng)中。例如，未來微電網(wǎng)大多將以獨立網(wǎng)形式存在，其容量可能會很大，甚至達到1~10GW。所以國家在大力推動構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)電機組、構(gòu)網(wǎng)型光伏、構(gòu)網(wǎng)型儲能的發(fā)展。只有解決了構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備的技術(shù)問題，并基于此建立起新型電力系統(tǒng)，才能將清潔能源轉(zhuǎn)化成波動性很小的綠電。只有當(dāng)新能源發(fā)電設(shè)備的離網(wǎng)或構(gòu)網(wǎng)能力瓶頸被打破，風(fēng)光的應(yīng)用場景就不會再被限制，也就不會出現(xiàn)棄風(fēng)棄光問題，新能源下一輪的大發(fā)展就會到來。
《風(fēng)能》：為建設(shè)好以風(fēng)電等為主體的新型電力系統(tǒng)，除了做好構(gòu)網(wǎng)型與離網(wǎng)型新能源發(fā)電設(shè)備外，還要解決哪些挑戰(zhàn)？
婁益民：我們常說“源”隨“荷”動，實際上“荷”也要隨著“源”動，源荷要形成互動。在這個過程中，一個非常重要的挑戰(zhàn)就是氣象大模型。要搞好風(fēng)電生產(chǎn)，我們只有弄清楚超短期、短期、中期、長期的風(fēng)能狀況，才能知道可生產(chǎn)多少電力、負(fù)荷如何去調(diào)配等等。例如用風(fēng)電去制造綠色氫氨醇，需要有一定穩(wěn)定性的電源才能進行正常生產(chǎn)。所以最關(guān)鍵的是要實現(xiàn)從氣象模型到設(shè)備系統(tǒng)的智能化，然后再利用新型電力系統(tǒng)進行總體控制，建設(shè)一個龐大的智能化系統(tǒng)。
來源：《風(fēng)能》雜志，文：趙靚
評論