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一个风电企业的创新样本

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-06-24  浏览次数:0
核心提示:坚定不移谋创新  作为中国第一批风电工程师,武钢见证了中国风电产业的成长。上世纪80年代,国内从事风电行业的人寥寥无几。在

坚定不移谋创新

  作为中国第一批风电工程师,武钢见证了中国风电产业的成长。上世纪80年代,国内从事风电行业的人寥寥无几。在新疆的达坂城,武钢当了5年达坂城风电场场长,这是当时国内最大的风电场。但武钢和他的同行只是负责风电场维护运营,技术设备要引进,专利费要缴纳,一切都要跟着“洋师傅”从头学起。

  20多年过去了,“徒弟”早已出师,青胜于兰。从运营风电场,到风机制造商;从引进技术、联合设计到另辟蹊径、自主开发;从甘当徒弟,到兼并“师傅”……在中国风电产业从无到有的成长过程中,武钢和他的前辈创建的金风科技股份有限公司也实现了美丽的蜕变。

  故事还是回到80年代。在风电行业发展的初期阶段,国内大部分风机都是依靠进口,单位千瓦设备造价达9000多元,工程造价更是在每千瓦10000元以上。这让金风科技的创始人都憋着一股劲儿让风机实现国产化,让我们的风机在自己的土地上转起来。

  自主创新,还得从甘当徒弟开始。当时风电场特别注重引进消化吸收国外先进技术,在购买丹麦风机的同时,就明确把“中方人员到丹麦接受培训和丹麦专家来公司讲课”写进合同。每逢出国培训或考察,大家都是背回一大堆的资料。“20多年前,我们有着一个开放和包容的心态,频繁地走出去进行国际交流,虚心地向别人学习,为的就是学习和掌握风电技术。”武钢说。

  1998年,新疆风能研究所承接国家“九五”科技攻关项目——600千瓦风力发电机组研制,由十几人组成的项目组应运而生。不久,一家注册资金仅300万元的新疆新风科工贸有限责任公司诞生,成为金风科技的原始班底。2001年,公司完成了增资及改制,变更为新疆金风科技股份有限公司。

  现任金风科技董事长兼首席执行官的武钢回忆,金风发展的第一个阶段是1997年至2005年,这期间主要实现由开发商运营商到风机制造商的战略转型。1998年,金风制造的首台600kW风机在新疆达坂城风电一场并网发电,中国大型风机国产化迈开了第一步。之后,金风的主要产品是600kW、 750kW风机,是在引进德国技术的基础上,经过技术转化和二次开发、集成创新实现产业化。金风也因此获得多项专利,并形成了适合各类风区的不同轮毂高度、不同叶轮直径的系列化产品设计。

  本来,兆瓦风机研制是金风承担的国家863计划“后续能源课题”中的项目,金风研制的目标机型是兆瓦级主动失速型风机,但在概念设计、载荷计算等环节中,他们感到这类机型不是一个好的方向,于是产生了研制其他机型的想法。恰在此时,研究人员出国了解到国外研制直驱永磁型风机的信息,此类机型可以去掉风机高速运转的部分,通过电力电子器件实现与电网同步连接。

  直驱永磁技术采用了风轮与发电机直接耦合的传动方式,拥有“发电效率高、运行成本低、可靠性能好以及并网性能优越”等优势,可有效提高系统的运行可靠性和寿命,并且在海上风电领域有着更为明显的优势。

  佛道有云“不是幡动,不是风动,是仁者心动。”金风也在思考,是继续尾随跟风,追踪别人的技术,安于现状,还是开展直驱永磁型兆瓦级风机的研发,在技术路线上另辟蹊径引领风潮?金风和武钢面临第一次转型的抉择。金风心动了,武钢动心了。

  当时,在国外,直驱永磁技术也仅仅是研究阶段,并没有成型的样机。这正好让金风坚定了研制直驱风机的决心。这一想法得到科技部的认可与批准,“十五”和“十一五”期间,863计划对兆瓦级直驱永磁风电机组开发持续给予支持。

  于是,金风就把兆瓦级风机研制方向由主动失速型调整为直驱永磁。为了开发这项技术,金风与德国Vensys研究院于2004年开始联合设计,2005年6月完成1.2MW样机的研制,安装在新疆达坂城风电场,这是中国首台本土化生产的兆瓦级风机。此后4年,金风完成了直驱永磁风机容量三次升级,先后实现了1.5MW风机的商业化生产,以及2.5MW、3.0MW风机的风场试运行检测,按照订单生产的商业化制造已经展开。目前,1.5MW直驱永磁机组已成我国风电场建设的主流机型,2MW、2.5MW直驱永磁风电机组已经批量生产和运行。

  摩根士坦利报告显示,由于除去了齿轮箱,直驱风机更加可靠,相比相同级别的带齿轮箱的风机少20%以上的故障,采用永磁技术更使效率提高3%—5%,尤其在低风速区域此优势更加明显。

  近年来随着机组容量增大,同时电网对于风电并网的要求日趋严格,直驱技术尤其是永磁直驱技术的性能充分展现出对电网的友好性,风电巨头西门子、GE等也纷纷涉足永磁直驱领域。然而,在风生水起的永磁直驱技术中,金风却是“风头”正劲,引领了这一技术的发展趋势。

  迄今为止,金风科技的直驱永磁路线已经走过了8年多的历程,全球已经有3000余台金风科技直驱永磁风力发电机组在运行中,金风科技成为全球最大的直驱永磁机组制造商。

  武钢有着深厚的技术情结。但是,“在新疆发展高技术产业,作为企业首先要以解决生存为第一要务”。他这样评价金风的创新之路金风科技先期通过专业化协作和技术引进,快速进入市场;之后大幅增强科技投入,进入联合设计阶段;再以市场拉动研发,过渡到自主开发。

  从2006年开始,金风又经历了长达5年的第二次创业。这期间金风正着力实现由“风电设备整机制造商”向“风电整体解决方案提供商”战略转型。其主要变化是产品从技术含量较低的齿轮箱风机,跨越到了全球领先的直驱技术;金风科技的业务从单一风机制造,发展到现在的全产业链中风电整体解决方案;从一个区域性的新疆公司到北京再到走向全球。特别值得一提的是,2008年,在深交所上市后的金风科技将“师傅”德国Vensys能源有限公司成功收购到旗下,增强了研发实力,具备了完全自主研发的设计能力。金风掌握了自主知识产权的直驱永磁技术,彻底结束了企业发展依赖引进技术的历史,并为中国风电企业进军国际市场奠定了基础。

  金风科技自主研发的风电机型从10年前的750千瓦,发展到现在的2.5兆瓦。目前,这家公司正在研制6兆瓦直驱永磁海上风力发电机组,第一台样机预计2012年上半年下线,同时,10兆瓦机组也在同步研制中。

  日前,美国麻省理工学院《技术评论》杂志评选出“年度全球最具创新力企业50强”,金风科技榜上有名。其入选理由是“金风科技的直驱永磁技术摆脱了传统风机的齿轮箱,能够减少零部件耗材,降低机械故障率,同时提高发电效率,促进了风电行业发展,改善了人类生活。”

  “金风科技还要经历第三次创业,那就是让全球都用上中国人制造的风机。”武钢告诉科技日报记者,“中国企业发展到今天,要想走出去,要想提高国际竞争力,必须靠自己掌握研发,掌握技术,掌握质量,只有这样,才能掌握中国风电事业发展的未来。”

 
 
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