風(fēng)電機組大型化提速，真的安全嗎？

如今海陸風(fēng)電機組單機容量頻頻刷新行業(yè)最高紀錄，大型化明顯提速之下，真的安全嗎？

2023年，我國海陸風(fēng)電機組大型化進程再提速，陸上風(fēng)電機組單機容量突破10兆瓦，海上風(fēng)電機組中16兆瓦設(shè)備已實現(xiàn)批量生產(chǎn)，18兆瓦、20兆瓦風(fēng)電機組也蓄勢待發(fā)。風(fēng)電行業(yè)正加速進入大型化時代。

從2020年市場上陸上風(fēng)電機組平均單機容量不到3兆瓦、海上風(fēng)電機組平均單機容量不到5兆瓦，到如今海陸風(fēng)電機組單機容量頻頻刷新行業(yè)最高紀錄，大型化明顯提速之下，真的安全嗎？

新產(chǎn)品投入周期明顯縮短

機械工業(yè)發(fā)電設(shè)備中心發(fā)布的《2023年我國發(fā)電設(shè)備行業(yè)發(fā)展情況及形勢展望》（以下簡稱《展望》）顯示，2023年，全國風(fēng)電機組產(chǎn)量為7969.9萬千瓦，同比增長39.7%，再創(chuàng)歷史新高，風(fēng)電機組平均單機容量進一步提高，風(fēng)電機組迭代速度明顯加快。

另有行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2012年至2020年，國內(nèi)新增海陸風(fēng)電機組平均單機容量呈現(xiàn)平緩增加態(tài)勢，而隨著風(fēng)電平價時代到來，風(fēng)電降本壓力增加，風(fēng)電機組大型化作為主要降本路徑獲得多方關(guān)注，新增風(fēng)電機組平均單機容量快速上揚。

以海上風(fēng)電為例，2022年，新增海上風(fēng)電機組平均單機容量達到7.4兆瓦，同比增加1.8兆瓦；2022年新增吊裝的海上風(fēng)電機型中，8兆瓦至9兆瓦風(fēng)電機組占比高達43.9%。而在過去一年，國內(nèi)主流整機廠商仍在加速推進大型化戰(zhàn)略，單機容量20兆瓦的風(fēng)電機組已呼之欲出。

超出預(yù)期的大型化勢頭引發(fā)業(yè)界擔(dān)憂。《展望》統(tǒng)計顯示，風(fēng)電機組平均單機容量進一步提高，風(fēng)電機組價格卻一路走低。去年第四季度，陸上風(fēng)電機組價格最低跌破1000元/千瓦（不含塔筒），與此同時，相應(yīng)的制造模具更新?lián)Q代，企業(yè)研發(fā)制造成本卻不斷攀升，且未經(jīng)過充分驗證即投入使用，產(chǎn)品很可能存在質(zhì)量風(fēng)險。

需關(guān)注新產(chǎn)品使用潛在風(fēng)險

新產(chǎn)品從研發(fā)到正式進入大批量生產(chǎn)投運，要經(jīng)過哪些步驟？

“風(fēng)電機組新產(chǎn)品測試驗證主要有兩個環(huán)節(jié)。依照國際和國內(nèi)的通行標準，首先要對葉片、齒輪箱、發(fā)電機、變流器等關(guān)鍵大部件進行測試，整機裝配后再進行現(xiàn)場的樣機測試，包括安全及功能測試、機械載荷測試、功率特性測試、噪聲測試等，此外還有針對涉網(wǎng)技術(shù)標準進行并網(wǎng)性能測試。完成全部測試項目，通過型式認證，最好有一個小批量生產(chǎn)、運行的驗證，這樣大批量生產(chǎn)、投運的風(fēng)電機組的性能、質(zhì)量和安全才有保證。” 北京鑒衡認證中心風(fēng)能研究院院長蔡繼峰在接受《中國能源報》記者采訪時表示，“根據(jù)不同測試內(nèi)容，各環(huán)節(jié)所需時長在幾個月到半年不等。”

“然而，從目前市場情況來看，很多新產(chǎn)品在投入市場前并沒有完整地開展樣機測試、型式認證及小批量驗證，” 蔡繼峰坦言，“部分整機廠商在投標時推出的新機組產(chǎn)品可能僅通過了設(shè)計評估，在中標后完成批量交付的風(fēng)電場才進行樣機測試，這對風(fēng)電場安全運營和投資收益都會帶來潛在風(fēng)險，尤其是當前風(fēng)電機組大型化的快速發(fā)展已經(jīng)進入了技術(shù)“無人區(qū)”，缺少測試驗證的風(fēng)險更應(yīng)引起重視。”

記者了解到，過去幾年，風(fēng)電機組起火、失控、倒塔等相關(guān)事故頻繁出現(xiàn)。更有統(tǒng)計顯示，變流器、齒輪箱等失效事故數(shù)量呈現(xiàn)上漲態(tài)勢，雖然在行業(yè)中事故率并未出現(xiàn)明顯增長，但隨著風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展，潛在的安全問題也備受關(guān)注。

“未經(jīng)過充分驗證的新產(chǎn)品進入市場，一旦出現(xiàn)設(shè)計等系統(tǒng)性問題就需要對批量產(chǎn)品進行大規(guī)模整改，這不僅會產(chǎn)生高昂的整改費用，還會帶來嚴重的發(fā)電量損失，更可能存在潛在的人身設(shè)備安全風(fēng)險。”蔡繼峰補充道。

各方應(yīng)合作嚴守“質(zhì)量關(guān)”

在業(yè)界看來，風(fēng)電吹亮萬家燈火之時，技術(shù)應(yīng)用也應(yīng)更加謹慎。風(fēng)電機組大型化雖是降低成本的重要手段，但推進新產(chǎn)品進入市場時也不應(yīng)盲目。

此前，國內(nèi)多家風(fēng)電整機廠商都曾公開指出，風(fēng)電機組大型化不是在以前基礎(chǔ)上簡單實現(xiàn)功率增加，而是需要材料、設(shè)計等多領(lǐng)域創(chuàng)新突破，我國風(fēng)電機組技術(shù)已經(jīng)逐步走入“無人區(qū)”，在可借鑒經(jīng)驗缺乏、不斷突破技術(shù)邊界的當下，嚴守產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)成為我國風(fēng)電機組走得更遠更穩(wěn)的關(guān)鍵。

機械工業(yè)發(fā)電設(shè)備中心在《展望》中也建議政府部門關(guān)注風(fēng)電機組快速迭代帶來的潛在風(fēng)險，充分調(diào)研大部件生產(chǎn)制造能力、材料耐受能力、配套運輸能力等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)是否匹配，提升大型機組樣機安全性、可靠性的試驗驗證標準，合理控制大型風(fēng)電機組的建設(shè)節(jié)奏，促進風(fēng)電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

在蔡繼峰看來，要讓風(fēng)電行業(yè)能持續(xù)的高質(zhì)量發(fā)展，還需各方協(xié)同努力。“對于設(shè)備制造商來說，應(yīng)沉得住氣，堅持質(zhì)量底線，提高產(chǎn)品可靠性和技術(shù)經(jīng)濟性；對于開發(fā)商來說，應(yīng)進一步嚴控項目招評標過程中對風(fēng)電機組型式認證的要求，尤其涉及到新技術(shù)應(yīng)用以及針對特定項目場址的適應(yīng)性評估，要重點檢查驗證。同時，主管部門也需針對低價競爭現(xiàn)象可能帶來的設(shè)備質(zhì)量風(fēng)險盡快出臺相關(guān)管理措施，促進風(fēng)電行業(yè)的高質(zhì)量健康發(fā)展。”