当前位置: 首页 >> 热讯
观焦点:西门子风机发电新纪录:转一天让你的Model 3跑180年,2024年就落地
来源:     时间:2022-11-07 10:15:11

作者|王磊

编辑|在洲

大风刮不来钱,但可以刮更多的电。


(相关资料图)

最近风机巨头西门子歌美飒,创下了一个最新的记录,其制造的SG14-222 DD 海上风力涡轮原型机,在24小时内创下了单机输出 359 兆瓦时的世界纪录。

这是什么概念?按照这个电力输出这台风机运转24小时所产生的能源,足够一辆特斯拉Model 3这样的中型电动汽车,行驶约112万英里(180 万公里)。

换句话说,按照家庭用车每年1万公里计算,风机转一天,可以让180台特斯拉跑一年。

目前的新能源车的电力来源主要依托于火力发电,这种发电方式需要以煤炭的燃烧为动力,煤渣和废气的处理仍然会对环境将会造成比较大的危害和污染。

这也是为什么有人狂批其实纯电动车并不环保的原因,而风力发电正好填补了空白。

大风吹,电车跑,多么美妙的组合。

01

超大型海风发电机

歌美飒公司的这台SG 14-222 DD是一台超大型海上风力涡轮机,发布于2020年5月,采用永磁直驱技术,它的样机2021年12月最开始在丹麦的国家风能测试中心投运。

SG 14-222 DD具有高达14.7兆瓦的风机容量,使用 Power Boost 功能时可达到15兆瓦。每年可为大约1.8万户家庭提供能源。

歌美飒公司表示 SG 14-222DD 年发电量(AEP)也较上一代增加了 25%,并且这个风机设计可以适用于所有风速,从而提高盈利能力。

每旋转一圈可以掠扫39000 ㎡(约 42 平方英尺)的面积,大约等于5.5个标准足球场,其机舱的重量高达500吨。

这个发电机的全生命周期,大约可减排140万吨二氧化碳。

随着技术的迭代,海上直驱涡轮机的运动部件较齿轮机型更少,从而在改进可靠性的同时、实现了更高的性能。

主要有以下几个创新:

直接驱动:这种技术减少了海上涡轮机中额定和易磨损部件的数量,使其更易于维护。通过使用不需要励磁的永磁发电机提高效率。这些和其他设计简化保持了重量轻、尺寸小,并降低了每兆瓦的运输和安装成本。

IntegralBlade® 技术:每个玻璃纤维增强环氧树脂刀片都可以一体铸造,该工艺消除了胶合接头处较薄弱的区域,并生产出质量、强度和可靠性最佳的页片。使这个巨无霸的叶片转子直径提升到了222米(728英尺)。

远程诊断服务:涡轮传感器不断将数据传输到Siemens Gamesa诊断中心,从而能够及早发现异常并防止潜在故障。通过分析振动模式,可以优化服务计划并在发生严重损坏之前预测维修。

可回收叶片:在达到使用寿命和退役后,叶片材料可以在新的应用中分离和回收。

在5月份,西门子歌美飒收到了SG 14-222DD风机的首个确认订单,西门子歌美飒公司为德国莱茵集团的索菲亚(Sofia)海上风电项目提供100台SG14-222 DD海上风机,

如今这个型号又进行了改进 ,其叶轮直径达到了236米,功率提升到了15MW,预计在2024年实现商业化落地。

西门子歌美飒产品经理Peter Esmann表示,Power Boost功能便是通过不断监测现场环境来提升功率,一旦风机启用这项功能,风机运转的98%时间都会持续运行,功能只会在暴风雨或海象不佳时停止,额定容量就会从15MW降到14MW。

02

西门子歌美飒是谁?

风力发电,顾名思义就是指通过风力发电装置,将自然界无穷无尽的风转变为电能。

但值得注意的是,并不是所有的风都能被收集且用来发电,三级以上的风才能带动风力发电机的叶轮产出电流,而且只有风速大于4m/s的时候才最适合发电。

同等效率的风力发电机组下,风力越大,产生的电量越多,经济效益也越大。比如一台55千瓦的风力发电机组,在9.5m/s的风速下可以输出55千瓦的电量,但在5m/s的风速仅可以输出9.5千瓦的电量。

所以,海风发电正逐渐成为风力发电舞台的鳌头。

而西门子歌美飒正是世界上唯一一家在整个风能领域(陆上、海上和服务领域)在全球范围内开展业务的公司。

西门子歌美飒诞生于2017年,德国工业巨头西门子和西班牙制造商歌美飒完成了风电业务的合并融合。总部位于西班牙扎穆迪奥,西门子能源持有其67%的股份。

在此之前,歌美飒在风能领域已经积累多年,

歌美飒集团成立于1976年,总部位于西班牙,2000年前后进入风电行业。最初,该集团曾与维斯塔斯合资进行风力发电机组的制造,之后不久,歌美飒收购了维斯塔斯40%的合资股份,并终止合作关系。

相比于维斯塔斯100多年的发展史,从事风电业务仅二十年的歌美飒无疑是后起之秀。

2017年,和西门子能源业务合并后,其地位也始终保持领先。2021年,西门子歌美飒风机出货量创新高,达到8.64GW,市场占有率达到了9.7%,成为全球第三大风电巨头。特别是在今年年初,歌美飒表示自身陆上风机装机容量已经突破了100GW这一里程碑。

然而在烈火烹油之下,西门子歌美飒也面临不小的压力。

去年10月开始,西门子歌美飒开始陷入亏损。2021年10月-2022年3月,西门子歌美飒亏损6.13亿欧元。(2022年1月-3月)销售额12亿欧元,同比下滑79%,净亏损3.77亿欧元,同比下滑达817%。

根据《全球风电供应侧报告》数据,2021年全球海上风电市场,西门子歌美飒的市场占有率仅为11.4%,排名第五。这对于成立以来便是霸主而言,这个成绩的确差强人意。

2021年,西门子歌美飒在中国市场的新增装机规模只有57万千瓦,市场占有率仅为1%。

而且在中国“双碳”目标确立的背景下,中国海上风电市场逐渐成熟,越来越多的中国选手开始晋级。

2021年,国内风电整机企业电气风电、明阳智能及金风科技登顶全球海上风电新增装机榜TOP3。

西门子歌美飒这位曾经的霸主,不得不重新审视中国企业。

10月17日,西门子歌美飒首席执行官Jochen Eickholt在接受英国《金融时报》采访,呼吁对欧洲生产的风机采取配额制,以抵御来自中国进口越来越便宜的风机。

03

风力发电,大有可为

风能是属于最优秀的可再生资源之一,它所依靠的是太阳热源,利用大气作为介质而产生能量,一种完全绿色的电力来源渠道,清洁且无限。

现在各国都在越发的重视海上风电这一领域,自2016年以来,我国海上风力发电进入了快速发展时期。2016年至2018年,国内海上风电发电量年增长率接近64%。

2014年前,我国风电重心仍然是风电开发商对陆地风力发电,海上风电建设始终没有太大发展,毕竟海上风电的开发成本高,运营风险也不低。

随着2014年,国家能源委员会颁发了三个海上风电扶持政策,随后海上风力发电基建迎来爆发式增长,风电开发的重点逐渐转移到低风速资源区的东部和南部地区。

根据国家能源局数据,截至2021年底,中国大陆地区风电发电量6556亿千瓦时,同比增长了40.5%,创近十年来的新高。

风电累计装机容量为3.285亿千瓦,同比增长了16.6%,其中陆上风电累计装机3.02亿千瓦,海上风电累计装机达到2639万千瓦,增速领先于全球平均水平,风电累计装机容量占世界的39.2%。

2022年上半年,全国风电新增并网装机1294万千瓦,同比增长19.4%

2021年是国家财政补贴海上风电新并网项目的最后一年,截至今年,中国风电平均利用率达到96.9%,海上风电累计装机容量达到 了26.39GW,新增并网海上风电的规模几乎达到此前累计建成总规模的1.8倍,创了历年新高,这就很明显的展现了在政策扶持下国内海上风电的快速发展。

经数年发展的国内,已然成为风力发电市场的一大驱动者,布局好国内市场仅仅是这场比拼的上半场,下半场势必要走出国门。

当矿产资源成了一个国家制裁与遏制另一个国家的主要手段时,这时新的能源就会得到空前的重视。

自国际地方冲突以来,这点就更为尖锐,所以大量发展风力、光伏发电以减少对传统能源的依赖。对那些资源较为匮乏的国家刻不容缓。届时,发展新兴能源必然会上升到国家战略的高度。

风力发电相比火力发电,占用土地面积小,对环境更可持续化,再结合我国的地理环境,遍布大量的戈壁沙漠以及山脉面积大,这就已是先发优势。

不难想象,当既能够符合全球环境保护形势又能够同时兼顾经济利益的新能源出现,其市场前景不可估量。

标签: