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            對話|技術要求提升,將影響變流器市場集中度

            2022-09-03 來源:《風能》雜志 瀏覽數:715

            禾望電氣集團(下稱“禾望電氣”)業務副總裁兼營銷部總監、風電業務營銷總監蘇煒光日前接受《風能》專訪,解讀未來風電變流器市場與技術發展趨勢。

              文|《風能》雜志 趙靚
              
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              受訪人:蘇煒光  
              禾望電氣集團業務副總裁  
              兼營銷部總監、風電業務營銷總監
              
              一端是機組,一端是電網,風電變流器于整機電氣系統中的作用非同小可。當風電邁入降本增效需求愈發突出的平價時代,變流器在提升整機效率和降低系統性成本上,將起到更為關鍵的作用。禾望電氣集團(下稱“禾望電氣”)業務副總裁兼營銷部總監、風電業務營銷總監蘇煒光日前接受《風能》專訪,解讀未來風電變流器市場與技術發展趨勢。
              
              Q:就目前風電變流器的市場與技術發展方向而言,什么是需要著重突破的?
              
              A:隨著風電裝機量的持續增大,風電變流器市場規模也在不斷增長,同時,由于風電機組系統技術的難度加大,對變流器的技術要求越來越高,風電變流器市場會逐步向頭部企業集中。更大功率、更高電壓和更小體積是風電變流器發展的永恒潮流與趨勢,因為這會帶來風電機組系統性成本的持續降低,進一步提升風電作為綠色新能源的競爭力。目前,風電變流器的技術發展,主要是以適應市場更大功率的需求為主。提升單機功率是風電降低開發成本的有效手段。目前,陸上機組單機功率正從4~5MW快速向6~8MW過渡,海上風電則將從6~8MW提升到10~16MW,與之配套的變流器也需要相應提升功率,滿足大功率風電機組的需求。因此,在當前時期確保成本可控、質量保障的前提下,提升風電變流器功率是變流器廠家的重點突破方向。
              
              Q:隨著平價時代到來,風電機組系統降本的重要作用凸顯。在這方面,變流器企業需采取哪些措施和方法,以滿足產業日益增長的降本需求?
              
              A:平價為風電帶來新的發展空間,禾望電氣一直在積極參與和配合。從變流器方面,“加量不加價”是降低系統成本的有效手段,當前4~5MW的風電變流器售價與前期的2~3MW的變流器售價相當,折算后相當于變流器每千瓦售價降低了一半左右。下一步,在成本增加很少的情況下,提升變流器功率到6~8MW,可進一步降低單位千瓦售價,滿足產業持續降本需求。除了通過擴容降本外,禾望電氣變流器還在增效上為行業提供了更為先進的解決方案:一方面,推出了節能待機模式,可以有效降低小風待機期間機組系統損耗,大大降低風電場自用電;另一方面,在模塊化變流器上通過模塊化設計提供冗余功能,在故障情況下自動切除故障單元,使機組系統可以降載運行,從而降低故障損失等。
              
              Q:有分析認為電氣系統是風電機組故障率較高的部分,這些故障一般是怎樣產生的?禾望電氣如何在國產化替代與降本增效背景下實現產品的高可靠性?
              
              A:風電變流器連接電機和電網,很多風電機組系統故障都會在變流器上呈現出來,因此,風電機組中變流器屬于故障表現比較高的部件,但不少故障實際上是系統故障的關聯反映。另外,由于近些年機型發展變化加快,機組對變流器提出的功能要求不斷增多,一定程度上也影響了其穩定性。隨著平價時代的來臨,面對降本增效要求,國產化替代是一個有效解決方案。在降本壓力、國產化器件的大批量應用背景下,變流器故障率確實有一定程度的上升,甚至對系統的穩定運行帶來影響。實際上,變流器在整個風電系統中的成本占比不到3%,但風電機組系統可靠性的一點點提高都會帶來更大的價值和收益。而且隨著新能源裝機占比的提升,變流器還要承接電網適應能力等要求,因此,禾望電氣一直堅守風電變流器質量底線,不愿簡單地為了成本競爭力而犧牲可靠性。我們相信,當單機功率越來越大時,可靠性會變得越來越有價值和意義。
              
              Q:在三電平技術與產品層面,禾望電氣推出了3~12MW低壓三電平變流器和5~24MW中壓三電平變流器,低壓和中壓三電平變流器的性能差異與技術難度體現在哪些方面?
              
              A:隨著風電單機功率越來越大,逐步分化出低壓三電平方案(1140V/950V)和中壓三電平方案(3300V)。受制于變流器核心的功率器件約束,低壓系統走向多器件并聯方案,低壓12MW系統需要幾百個IGBT器件并聯,因此,核心技術在于多器件并聯的均流和可靠性方面。禾望電氣是業界應用模塊并聯技術最早、最成熟的公司之一,至今六管并聯技術仍是業界翹楚。后期,禾望電氣推出的獨立母線并聯技術,既有利于模塊均流,又可在故障時實現損失最小,維護代價最低。
              
              中壓三電平方案采用IGCT功率器件,該器件最大的特點就是單管大電流,一個功率模塊即可實現超大功率。目前,禾望電氣推出的單機12MW中壓IGCT方案是單機功率最大的風電變流器。中壓的單模塊方案可靠性更高,系統效率也更高,正在成為海上風電大功率的一個重要發展方向。未來,禾望電氣會繼續加大中壓大功率的產品研發,下一步將推出低成本高功率密度的16MW中壓海上風電變流器。
              
              Q:2021年,禾望電氣在高原、海上等細分風電市場推出了一系列具有里程碑意義的產品,在2022年又將推出什么樣的產品?
              
              A:2021年,禾望電氣實現了5000米超高海拔機型的批量并網運行,10MW中壓海上風電變流器批量運行,并為國內首臺漂浮式海上風電機組提供了專用變流器。這三款機型基本上代表了風電變流器應用領域的最高水平,是禾望電氣在風電領域實力的集中展現。
              
              2022年,禾望電氣會繼續努力,推出16MW超大功率變流器,并針對未來需求開發大功率海上雙饋變流器,為風電發展做好技術儲備。
              
              Q:除上述硬件技術外,請談談禾望電氣在智能化軟件技術方面的布局。
              
              A:禾望電氣針對風電場運維調試推出的hopeView和風電場物聯網hopeCloud系統,已經持續優化發展了十多年,目前功能比較完善,智能化水平較高,得到了用戶的一致好評。hopeView可以讓客戶簡單方便地調試設備,并提供智能故障診斷等功能。
              
              hopeCloud將風電機組變流器組成一個物聯網絡,可以提供遠程調試、故障監控、在線升級、遠程協助等功能,在海上風電機組運行和維護中發揮出極大的作用。
             

            標簽:

            禾望電氣
            閱讀上文 >> 電氣風電:打造半直驅,是為更好迎接平價時代
            閱讀下文 >> 《風能》專欄|陳皓勇:能源危機背景下電力市場建設的幾個關鍵問題

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