
2023年10月16日-19日,2023北京国际风能大会暨展览会(CWP2023)在北京如约召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京,聚焦中国能源革命的未来。
本届大会以“构筑全球稳定供应链共建能源转型新未来”为主题,将历时四天,包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“全球风电产业布局及供应链安全”“双碳时代下的风电技术发展前景”“国际风电市场发展动态及投资机会”“风电机组可靠性论坛”等不同主题的21个分论坛。能见App全程直播本次大会。
10月18日上午,在风电产业技术创新论坛I上,来自国内外风电主流厂商的12位负责人,就风电零部件技术创新展开主题演讲。
嘉宾精彩观点摘要如下:
远景能源有限公司远景传动技术工厂&产品验证中心负责人张晓杰
只有设计制造是不够的,充分验证是必须的。验证齿轮箱的设计是非常关键的一点,在这个过程当中不断的探索齿轮箱的边界,现在风电行业价格卷到这种程度,对于风机的应用提出更高的要求。如何能从100%应用中探索到真正的产品边界?这和整个验证是分不开的。
现在行业内基本的理论,还是说在超载的测试上面。但是我们的测试台,已经不单纯满足基本的要求。我们有ENG加载测试验证,同时还有静态弯矩的加载验证、扭矩波动、电网波动的模拟。为什么把这些方面加进来?为什么要投重资到验证台上来?因为这四个场景是风机齿轮箱运行过程当中常见的现象,是应用当中无法回避的场景。所以我们建设弯矩达到10兆牛米,这个是国内唯一具备这样弯矩、转速波动、电网波动模拟多功能的验证测试台。
在测试验证的过程当中,有将近300多个信号在核心部件上进行监控,确保核心部件验证的完整性和准确性。同时,在波动弯矩载荷的情况下,我们也可以更好通过实验看零部件受载情况和优化空间。
金风科技股份有限公司技术项目经理赵世培
风机一生和人类差不多,从新生、中年、老年。以前是用确定性方法评估的,它剩余寿命的曲线是相对平滑。也因为输入的指令都是确定性的,但实际的风机在面临风电场、运输制造环境下,它实际的寿命是非常不规则的曲线。如果说能得到真实寿命经历的曲线,那问题就能迎刃而解。
首先要做到三个必要的环节:一是数据要足够做分析,二是有一定的技术实践能力方法,三是对于前两部分的保障。毕竟前期都是评估,到现场后监测反馈对于前期是保障。
再聚焦三个技术路线:一是基于模型驱动,也就是基于仿真的方式确定的寿命;二是基于数据驱动,建立风机载荷模型,撇开模型后可以给它预测或者经历的寿命;三是在绿色曲线的基础上,怎么样得到第二条曲线。
针对新生风电场,用不确定度+的方式,给它更精准的寿命预测。对于中年的机型,也可以通过不确定性+的模式,去看风机在之前经历的寿命怎么样,以及预测以后的寿命怎么样。
中国石油上海润滑油设计分公司工业油产品设计总监华秀菱
我国风电经过十多年的发展,大量的风机出质保期,风电用油市场大规模释放。出质保期的风机数量越来越多,意味着风电企业着重于在风机国产化替代方面,有更进一步的需求。预计到2025年,仅风电齿轮油的需求量就在1.69万吨左右,所以风电润滑油市场潜力巨大。
当前风电市场用油处在黄金的推广期,大量风机将要出5年的质保期,换油是风电场必须要考虑的问题。在充满机遇和挑战的背景下,除了提升风电机组自身的性能,油品在当中起到血液润滑的作用,所以也是基础保障。中国石油将借助高性能的润滑产品和专业技术服务,帮助风机安全、环保、高效的运行,并且我们凭借多年丰富的润滑管理经验,与终端的风电企业携手推进国产化风电的未来,我们也希望为实现零碳的美好前景而努力。
施耐德电气(中国)有限公司行业市场业务发展经理姚远
欧盟最新推出的绿色新政,让欧洲把可持续产品变成规范。在欧盟一揽子计划当中,与传统制造业影响最高的有两个,一是关于碳足迹、二是关于循环经济。
碳足迹方面,欧洲各国陆续公布自己的气候变化,全球日益趋紧。欧洲部分国家2020年开始把EPD认证作为产品招采和政府采购很重要的考核项目。我们发现在欧洲很多的电力公司,把风机碳足迹作为一个打分项纳入到招采当中,风机的碳足迹已经是影响到中国制造绕不过去的事。
循环方面,国内市场老旧风场和退役风机的处置这都属于循环的过程。目前来说,与国外市场环境及海外品牌做法相比,中国风电并不落后。近几年对于打造风机可持续发展闭环、生态设计和绿色产品等方面均有相关案例。
威能极齿轮箱全球产品及项目管理总监Edwin Hidding
威能极执行大量的内部测试,主要是内部的测试性能,获得相关的轴承行星轮螺旋平台的经验,也为下一个模型和试点批次形成更多的经验和教训,获得了很多的资质认证,对于未来的设计优化也能够提供更多的洞见。
同时,做了很多原型特征,在涡轮机上表现出良好的性能,额定的温度恒定不需要更高的需求。从温度方面来讲,这也是非常重要要求的运营,如果在提到温度不断增加的情况下,轴承温度恒定也是可以看到非常重要的行为。
此外,对油料没有任何的磨损颗粒,不需要更高石油的要求。可以想像得到,这是一个更大的机器,有的时候油压会更高。我们的情况超出基本的标准,表现也是更好一些。
中车永济电机有限公司总经理助理段志强
行业发展和新技术、新材料不断的涌现,针对不同的环境和应用场景,也需要有不同定制化技术结构。从电机方面来说是从绝缘和防腐技术,以及通过关键部件的卡脖子问题。电机方面,最开始做精准的设计,怎么样设计比较好的方案?现在实现电机和系统一体化的设计方式,包括电机和变流器和整个系统一体化设计模式,保证电机电池设计的准确性。
结构的可靠性和轻量化,现在风机越来越大,可靠性也是最为关注的。现在的迭代速度特别快,以前1.5兆瓦和2兆瓦风机卖5年-10年,现在可以看到风机到2-3年生命周期就结束了,更快的可能是1年。大兆瓦越来越多,怎么样保证迭代速度快和运营的可靠性?设计技术在电机上起到关键的作用。现在塔桶越来越高,也越来越重,如何做轻量化的设计?也是巨大的挑战。
迈斯沃克软件(北京)有限公司中国区行业市场经理宋胜凯
现在已经有了最佳实践的方案,来应对复杂系统的开发。其中,基于模型的系统工程和设计,在系统设计的前期。对于中国风电企业来讲已经进入到无人区,没有参考的案例,都是依托市场需求的方案探索。这种时候可以采用基于模型的系统工程最佳实践,来去把需求和设计能够联系起来,让它通过模型的方式进行充分论证和验证。
当系统具体开发时,对于软件控制系统来讲,可以基于模型设计的方式去建立高效的环境。当用模型统一开发过程的时候,也会考虑到另外一个问题,创建所有设计阶段的关联和追溯,去构建一个完整的流程和追溯关系。
对于我们来讲,基于工业上的实践为客户提供一系列的工具支撑大家采用基于模型的系统工程,以及基于模型的设计开展控制系统的设计或者基于软件的系统设计。
Edge Solutions Limited董事总经理大卫厄奇
我们对现有风电叶片方法的挑战,主要是安装、耐用性和空气动力学方面。传统的三种方式都受到环境因素的制约,包括温度、湿度、风沙等。同时,也受到人工安装的局限,因为不可能保证一直稳定的品质,基于上述的原因材料耐用性就受到很大的影响,耐用的时间并不是很长。
同时,导致重复安装,重复修复腐蚀问题的结果。而且其他的传统方式对空气动力学叶片表现,也会有相当大的影响。我们的解决方案之所以是颠覆性的,是因为为不同的风机叶片型号去定制化提供保护壳,能够充分的延长风机叶片工作寿命,从而达到节约整体的风电场运营全生命周期成本的效果。
每一个保护壳都是根据不同风机的型号量身定制的,我们能够在项目现场运维的情况下,对风机叶片进行工作,只需要用雷达扫描获取数据,或者是从风机叶片生产商拿到叶片数据进行工作。材料非常的坚固,也有一定的弹性,非常的耐用。
艾尔姆风能前期开发总监徐岚
现在的叶片越来越长,更新迭代的速度特别快,每半年就可以看到新的产品发布,一年后就会发现新的产品装到现场去了。这么快的迭代下,有很多测试变得特别重要,因为这么短的迭代速度,如何保证新开发的产品,仍然能够具备比较好的表现?
艾尔姆风洞和通过可视化流体分离,帮助提升叶片捕捉风能的效率。艾尔姆是世界上第一个低速的风洞,具有超过18年测试的经验,测试超过400次异型和截面的测试,同时具有超过20-30年有经验的工程师,可以帮助客户进行异型设计,帮助客户做测试矩阵,通过这种方式能够捕捉到需要的工况和数据。第二是关于流程可视化。羊毛线法本身就是在业内非常通用,可以展示气流流过叶片表面的情况。
株洲时代新材料科技股份有限公司运维事业部总经理姚运帅
叶片防除冰技术发展广阔,风机防除冰技术的应用可以给业主带来直观的效益,也可以解决电网在冬季用电安全的问题。目前的高成本限制系统的推广,在技改方面成本尤为高,特别是热的技改方案,需要非常长期的实施。在新风场规划时要考虑到冬季的结冰问题,开始要提出要加装防除冰系统,从而减轻后续技改的成本。目前来看,风场在生产阶段加装防除冰系统的成本只有技改的1/2,对于业主来说越早规划,获得的收益也越大。
中国宝武钢铁集团有限公司高级主任研究员黄卫锋
目前先进的工艺在风电行业得到的认识不足。反观其他的行业,如风电安装船大批量采用高强钢。就我们对风电钢的预测,后续高性能风电钢有几个突出的特点。一是高性能,二是可焊性,三是制造过程要绿色低碳,采用最先进的制造工艺不需要热处理,同时希望减少用钢量和碳排放,四是低成本,虽然说性能和工艺提高,总的成本还是要下降的。
目前,Baowind风电用钢的解决方案包含两部分,一是纯粹用高强本身,二是在高强本身的情况下增加高疲劳,能够进一步降本。
宝山钢铁股份有限公司的首席研究员陈胜林
在信息化的今天都离不开电能,有一种特殊的功能材料参与各种电能的转换和输送,是电能名副其实的搬运工,这个材料就是硅钢片。
硅钢片主要是贯彻电的全生命周期,它是一种用量最大的材料,生产水平体现出一个国家的特殊钢生产水平,风力发电机用的是高性能的电工钢,发出来的电要输送到千家万户用的就是高性能的硅钢。实际上机型不同,材料要求也不同,因为风机的特点决定风机转速和频率,最后对材料选择不同。比如说双馈体积小重量轻,转速是在1800左右。它的工作频率是50赫兹,定制材料要求公平低损耗,所以选用的是0.5mm厚度,生产过程当中主要采用套冲的方式。
硅钢片采用更生态的工艺,生产更绿色的产品,我们自己采用绿色低碳的工艺生产硅钢片,同时表面采用更好的涂层满足客户的需求。

展会综合信息Information
展会名称Exhibition Name
北京国际风能大会暨展览会(CWP)
储能与氢能主题馆
(Energy Storage and Hydrogen Energy)
海上风电工程及装备主题馆
(CWP Offshore)
展会时间、地点Time & Address
2023年10月16日
大会开幕式
Opening Ceremony
北京·诺金酒店
NUO Hotel Beijing
2023年10月17-19日
大会及展览会
Conference and Exhibition
北京·中国国际展览中心(顺义馆)
China International Exhibition Center (Shunyi Hall), Beijing
联系我们Contact Us
电话/Tel:+86-10-88558121
电子邮件/Email:info@chinawind.org.cn
官网/Website:www.chinawind.org.cn
欲了解第一手展会筹办情况
敬请关注大会官微CWPBEIJING
