在强风中,风力发电机的叶片旋转得越来越快。 突然,一声巨响,三把刀刃从根部断裂,飞了出去。 底盘彻底解体,碎片四散,塔楼几乎全部倒塌。 这个可怕的过程看起来就像有人放置在机箱中的定时炸弹爆炸一样。 事实上,这是一起风力发电机失控事故,最终导致风力发电机解体。 这段来自国内风电场的视频在网络上广为流传。
风力发电机最初以额定转速(约20转/分钟)恒速运行。 但一旦速度失控,速度就会提升数倍。 这就是业内所说的“超速”。“超速驾驶”是非常危险的,可能会导致风力涡轮机倒塌,甚至导致飞机坠毁致人死亡。 如今,此类严重事故在风电运行中时有发生。
这也暴露出国内风机制造的核心问题。“发电机、变速箱、控制系统和叶片来自不同厂家,没有自己的设计,组装后往往存在缺乏优化和匹配的问题。” 上述业内人士表示。
一系列事故引发人们对风机制造商“轻资产”模式的反思。 这种模式是指风力发电机制造商将各种零部件的制造外包,同时专注于设计、开发和营销。 这个解决方案非常有效。 大大减少企业的资金投入。 它和重资产模式各有优缺点。 两种模式在国外先进厂商中都有着不同的追随者——维斯塔斯奉行全产业链战略,而通用电气则大量通过外包采购零部件。
尽管轻资产模式在全球风机制造行业并不罕见,但来到中国后却逐渐成长为怪物。“制造业的最高端是设计,轻资产模式的核心价值就在这里。但中国很多制造商缺乏自己的设计和研发,导致风机成为简单的组装产品。” 三一电机总经理吴家良表示。 三一集团是中国重工之王。 2008年进入风电机组制造行业,准备布局从发电机、叶片、增速器控制系统到海上安装施工设备的全产业链。
“通用电气对于所有零部件的制造流程和认证流程都有自己的一套标准。也就是说,零部件制造商需要完全按照通用电气的标准和要求进行生产。” 一位熟悉国际风力发电机公司的人士表示。 建立独立的标准和规范体系意味着需要拥有自己的设计和研发能力。“国内企业的情况则完全相反,不仅普遍缺乏这种能力,甚至缺乏研发意识。” 上述业内人士透露,即使三一电机因为试图进行自主研发而失去了很多市场机会。
国内风机制造企业继续复制从海外购买许可证的路线来生产风机。 简单来说,就是从国外购买设计图纸,采购各种零部件,组装成整机,然后卖给客户。 这个过程如此简单,而且市场扩张相当迅速,大量企业趋之若鹜。 “但风力发电机毕竟是高科技发电设备,这种片面追求高效率的做法会带来巨大的隐患。” 前述业内人士表示,中国的风电形势和气候环境与欧洲沿海有很大不同,后者是风电技术。 照搬主要出口地区显然不可行。
吴嘉良将这个过程比作早年的“装电脑”。“就像20年前在中关村,有很多组装电脑的公司,他们购买各种电脑零配件,然后组装起来。虽然曾经有过一段繁荣时期,但现在已经回归了,那些小公司绝大多数都拥有了一些 离开了。”
风机制造商购买的图纸往往没有核心代码。“它就像一个黑匣子。即使将发电机、变速箱、叶片等各种部件连接起来,制造商也不知道如何优化,如何让这些部件协同工作。” 更好的匹配。”吴认为,这是造成“超速”现象的重要原因。当风力变大时,需要将叶片收回,但如果由于控制系统与叶片配合不够而导致不收回, 可能会断裂,或者叶片速度没有及时减慢,也会导致发电机烧毁。
前述业内人士并不认为所有厂商都需要经营整个产业链,“但必须对每个零部件有足够的了解”。 为此,有必要了解每个组件及其关系。 它们之间的匹配性已经过充分的测试。 例如,我们研究叶片长时间弯曲后能否恢复,风速10米时齿轮箱与发电机能否匹配等。经过大量的部件和整机测试,风机制造商 可以向零部件供应商提出定制化的标准和要求,然后将获得的经验和参数移植到风力发电机的“大脑”控制系统中。 有设计能力。
由于测试平台简陋、研发投入薄弱,国内风机制造商显然距离制造业最高水平还有一定距离。 在“自主研发”的呼声日益高涨的背景下,风机制造商也在尝试对设计图纸进行一些修改。 但由于缺乏对整体设计的整体了解,修改往往只涉及一些局部部件,从而产生新的问题。