63层楼高的全球最大风电机组、总容量达16.6兆瓦的双主机漂浮式风电平台、相当于两架空客A380客机长度的风机叶片……在不久前举行的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目不暇接。火热的展览会现场，传递出我国风电产业发展强劲的信号，也展现了产业未来的发展方向。
装机容量约占全球一半
随着全球能源转型进程加速，风电产业正驶入发展“快车道”。
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到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，占据全球新增装机总量近65%。此外，国家能源局统计数据显示，今年1至9月，我国风电装机容量约4.8亿千瓦，同比增长19.8%。
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超10亿千瓦，其中我国累计装机容量超5亿千瓦，约占全球装机容量的一半。我国风电在推进全球能源转型、应对气候变化方面发挥着越来越重要的作用。
当前，我国已建构起完备的风电产业体系，风电装备制造能力稳居世界前列，一批原创性、突破性技术成果集中涌现。中国产业发展促进会副会长史立山说，这不仅是量的积累，更是整个产业的飞跃。如今，我国已经通过风电规模化开发带动了整个产业的发展。今后，要着力解决风电光伏的波动性问题，形成独立提供新能源电力的能力，这需要进一步加强风电与储能、微电网的配合。
“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。”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，下一步相关部门将及时研究解决项目建设中面临的问题，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。
海上机组突破常规环境
创新与突破，是此次展览会海上风电领域的关键词。
展览会现场，中国东方电气集团有限公司自主研制的26兆瓦级海上风电机组成为一大焦点。该产品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。值得一提的是，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，是我国风电装备全产业链技术快速进步的最新成果。
风机大型化离不开更大的验证平台。在会场附近的工业园区里，由三一重能股份有限公司自主研发设计的、全球最大的35兆瓦级六自由度风电整机试验台近日投运。作为风电产业中当之无愧的“重器”，该试验台实现100%国产供应链建设，是目前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。三一重能测试工程师冯时介绍，它能够满足35兆瓦级整机全生命周期的验证需求，为风电大型化的未来发展创造更多可能。
除了迈向大型化，风电机组还在向深远海不断挺进。明阳新能源投资控股集团有限公司展台前，全球单体容量最大的漂浮式风电平台“明阳天成号”模型引人关注。它搭载两个8.3兆瓦海上风机，呈“V”字形排列，是全球首台在一个浮式基础上安装两座塔筒的海上风电平台。整座风电平台排水总量约1.5万吨，整体拖航设计吃水5.5米，可应用于水深35米以上的全球广泛海域。
风电技术的进步，为风电产业发展打开了更广阔空间。金风科技股份有限公司总裁曹志刚说，随着适应性技术持续创新，风电机组已能突破常规应用环境，包括超常规温度、超高风速环境等。在抗台风技术的支持下，很多风电机组已经可以“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经验支撑。
陆上机组提升质量安全
反思与变革，是此次展览会陆上风电领域的高频词。
大会期间，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。这表明，风电行业将更加注重寻求发展速度与质量的平衡。
在提高风电机组质量方面，“确保全生命周期安全可靠”是整机厂发力的重要方向。近年来，我国陆上风电机组大型化的速度加快，但与此同时，风电机组意外停机、发生故障等事故的频率也有所提升。这不仅会直接造成财产损失，还会对风电产业的声誉造成难以挽回的消极影响。
“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’，接下来的每一步都是全新探索，这意味着风机将从‘制造’进入‘创造’阶段。”远景能源有限公司高级副总裁娄益民表示，整机商、核心供应链、认证机构、标准制定机构要共同努力，充分认识大兆瓦风电机组在开发、测试、验证等方面的价值，持续进行投入，进一步提升我国风机质量。
近年来，整机商们纷纷加力提升产品测试验证能力。比如，金风科技升级了其原有的16兆瓦六自由度测试台，达到20兆瓦以上水平；远景能源全面升级江阴智慧风电测试验证中心，建设包括26兆瓦弯扭耦合传动链系统测试台、五自由度整机加载测试台、高低温实验室等。
此外，一些风机整机厂商正转变风机“以大为美”的理念，致力于优化风机性能，降低全生命周期的供电成本。例如，金风科技与远景能源推出的新一代陆上旗舰机型，与去年相比，叶轮直径不升反降，但发电性能却有所提升。正如金风科技产品与解决方案中心总经理赵树椿所说，单纯加长叶片带来的发电性能提升并不显著，成本却呈指数级增长。提升综合效率的最优解应该是设计制造高性能、长度合理的叶片，充分测试验证机组的长周期性能，以实现陆上风机的革命性突破和多场景覆盖。
（来源：科技日报）
