回顾2023北京国际风能展,跟着记者探访展会上风电新科技

 10月17日,北京国际风能展正式开幕。作为全球风电最具规模和影响力的展会之一,本届风能展的展览规模、参展商数量,均创下历史新高。记者在展会上看到,风机叶片和主机的科技含量不断更新迭代,新材料新科技的应用也是层出不穷。

在展会上,随处可见风电装备标志性的三支叶片,而风电设备中叶片的技术更新和迭代也是最显著的。

 

在风能展上首发了全球陆地上最长的沙戈荒风机叶片,我们现在看到的这个是模型,但是真正的叶片,单根就达到了118米。整个叶轮转起来的扫风面积,可以超过6个标准足球场的大小。它一个小时的发电量就可以满足6个3口之家一年的用电需求。不只是物理上的长度变长了,还采用了超强的预埋连接技术,可以使得它的承载能力增加了15%以上。

 

对大部分人来说,见惯了像大风车一样的风机叶片外观,但叶片的内部是什么样的,却鲜为人知。碳纤维等新材料的应用,也成为近年来风电叶片创新的新亮点。

 

这是一个靠近叶片尖部的真实的叶片的切片横截面。它的内部是中空的,中间竖着一个隔板,它起到一个支撑作用。整个叶片主要的材质是玻璃纤维但是现在最新的叶片,它在主梁部分也就是这黑色的部分,采用了碳纤维材料,在保证同等强度的情况下,一根叶片的重量就能减轻2吨,相当于原来重量减轻了6%。副板上有一捆铜线,其实它是一个避雷装置,贯穿了整个叶片,当这个叶间在高空中遇到闪电的时候,就是通过这捆铜线将闪电引入到地下,进行电能的释放,避免整个叶片的损坏。

除了叶片,风机发电最关键的传动装置的性能也是不断提升。

 

这个蓝色的大家伙是风机的一整套传动链系统。前半段是主轴承,后半段则是齿轮箱,这个齿轮箱也是风机发电的一个非常关键的部件。前端主轴承连接的叶片虽然看起来转动得很缓慢,但是经过这个齿轮箱的多级加速之后,可以带动后端发电机里的转子达到每分钟1600转,大大增加了风机的发电量。

 

记者注意到,展会上各家风电厂商的新品如雨后春笋般涌现,关键部件的科技含量也是快速迭代提升,背后的主要原因,是我国巨大的风电市场。

 

中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长 秦海岩:过去的十年,每年新增的风电装机量基本上一半左右是在中国安装的,所以中国是全球最大的市场,占了全球市场的一半。就是因为有这么大的市场拉动,我们才能实现发展通过规模化把成本降下来。

我国风电软硬实力齐发力

今年1—8月,我国风电新增并网装机容量达到2892万千瓦,累计装机容量接近4.0亿千瓦,两者均较去年同期显著增长。快速增长的背后,一方面是风电装备制造硬实力的大幅提升,另一方面绿色低碳指标等软实力也同步提升。

了解一下风机机舱内部的构造,这个方形的就是发电机,中间是齿轮箱,前部则是传动装置,最前面的这个转动的则是叶片。目前我国这些风机的关键部件已经实现了100%的国产化。特别是主轴承,就在2020年之前,它还几乎全部都是国外的产品。主轴承的国产化之后,使得整个价格降低了30%,这对于近年来我国风电装机的快速增长起到了非常重要的作用。