風(fēng)電機(jī)組大型化提速，真的安全嗎？

如今海陸風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量頻頻刷新行業(yè)最高紀(jì)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(jī)組大型化進(jìn)程再提速，陸上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量突破10兆瓦，海上風(fēng)電機(jī)組中16兆瓦設(shè)備已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，18兆瓦、20兆瓦風(fēng)電機(jī)組也蓄勢(shì)待發(fā)。風(fēng)電行業(yè)正加速進(jìn)入大型化時(shí)代。

從2020年市場上陸上風(fēng)電機(jī)組平均單機(jī)容量不到3兆瓦、海上風(fēng)電機(jī)組平均單機(jī)容量不到5兆瓦，到如今海陸風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量頻頻刷新行業(yè)最高紀(jì)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(jī)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(shì)展望》（以下簡稱《展望》）顯示，2023年，全國風(fēng)電機(jī)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(jī)組平均單機(jī)容量進(jìn)一步提高，風(fēng)電機(jī)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(jī)組平均單機(jī)容量呈現(xiàn)平緩增加態(tài)勢(shì)，而隨著風(fēng)電平價(jià)時(shí)代到來，風(fēng)電降本壓力增加，風(fēng)電機(jī)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(jī)組平均單機(jī)容量快速上揚(yáng)。

以海上風(fēng)電為例，2022年，新增海上風(fēng)電機(jī)組平均單機(jī)容量達(dá)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(jī)型中，8兆瓦至9兆瓦風(fēng)電機(jī)組占比高達(dá)43.9%。而在過去一年，國內(nèi)主流整機(jī)廠商仍在加速推進(jìn)大型化戰(zhàn)略，單機(jī)容量20兆瓦的風(fēng)電機(jī)組已呼之欲出。

超出預(yù)期的大型化勢(shì)頭引發(fā)業(yè)界擔(dān)憂。《展望》統(tǒng)計(jì)顯示，風(fēng)電機(jī)組平均單機(jī)容量進(jìn)一步提高，風(fēng)電機(jī)組價(jià)格卻一路走低。去年第四季度，陸上風(fēng)電機(jī)組價(jià)格最低跌破1000元/千瓦（不含塔筒），與此同時(shí)，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(yàn)證即投入使用，產(chǎn)品很可能存在質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

需關(guān)注新產(chǎn)品使用潛在風(fēng)險(xiǎn)

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

“風(fēng)電機(jī)組新產(chǎn)品測(cè)試驗(yàn)證主要有兩個(gè)環(huán)節(jié)。依照國際和國內(nèi)的通行標(biāo)準(zhǔn)，首先要對(duì)葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、變流器等關(guān)鍵大部件進(jìn)行測(cè)試，整機(jī)裝配后再進(jìn)行現(xiàn)場的樣機(jī)測(cè)試，包括安全及功能測(cè)試、機(jī)械載荷測(cè)試、功率特性測(cè)試、噪聲測(cè)試等，此外還有針對(duì)涉網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行并網(wǎng)性能測(cè)試。完成全部測(cè)試項(xiàng)目，通過型式認(rèn)證，最好有一個(gè)小批量生產(chǎn)、運(yùn)行的驗(yàn)證，這樣大批量生產(chǎn)、投運(yùn)的風(fēng)電機(jī)組的性能、質(zhì)量和安全才有保證。” 北京鑒衡認(rèn)證中心風(fēng)能研究院院長蔡繼峰在接受《中國能源報(bào)》記者采訪時(shí)表示，“根據(jù)不同測(cè)試內(nèi)容，各環(huán)節(jié)所需時(shí)長在幾個(gè)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(jī)測(cè)試、型式認(rèn)證及小批量驗(yàn)證，” 蔡繼峰坦言，“部分整機(jī)廠商在投標(biāo)時(shí)推出的新機(jī)組產(chǎn)品可能僅通過了設(shè)計(jì)評(píng)估，在中標(biāo)后完成批量交付的風(fēng)電場才進(jìn)行樣機(jī)測(cè)試，這對(duì)風(fēng)電場安全運(yùn)營和投資收益都會(huì)帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)，尤其是當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組大型化的快速發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了技術(shù)“無人區(qū)”，缺少測(cè)試驗(yàn)證的風(fēng)險(xiǎn)更應(yīng)引起重視。”

記者了解到，過去幾年，風(fēng)電機(jī)組起火、失控、倒塔等相關(guān)事故頻繁出現(xiàn)。更有統(tǒng)計(jì)顯示，變流器、齒輪箱等失效事故數(shù)量呈現(xiàn)上漲態(tài)勢(shì)，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(yàn)證的新產(chǎn)品進(jìn)入市場，一旦出現(xiàn)設(shè)計(jì)等系統(tǒng)性問題就需要對(duì)批量產(chǎn)品進(jìn)行大規(guī)模整改，這不僅會(huì)產(chǎn)生高昂的整改費(fèi)用，還會(huì)帶來嚴(yán)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(xiǎn)。”蔡繼峰補(bǔ)充道。

各方應(yīng)合作嚴(yán)守“質(zhì)量關(guān)”

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

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

機(jī)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(jī)組快速迭代帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)，充分調(diào)研大部件生產(chǎn)制造能力、材料耐受能力、配套運(yùn)輸能力等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)是否匹配，提升大型機(jī)組樣機(jī)安全性、可靠性的試驗(yàn)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)，合理控制大型風(fēng)電機(jī)組的建設(shè)節(jié)奏，促進(jìn)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(duì)于設(shè)備制造商來說，應(yīng)沉得住氣，堅(jiān)持質(zhì)量底線，提高產(chǎn)品可靠性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性；對(duì)于開發(fā)商來說，應(yīng)進(jìn)一步嚴(yán)控項(xiàng)目招評(píng)標(biāo)過程中對(duì)風(fēng)電機(jī)組型式認(rèn)證的要求，尤其涉及到新技術(shù)應(yīng)用以及針對(duì)特定項(xiàng)目場址的適應(yīng)性評(píng)估，要重點(diǎn)檢查驗(yàn)證。同時(shí)，主管部門也需針對(duì)低價(jià)競爭現(xiàn)象可能帶來的設(shè)備質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)盡快出臺(tái)相關(guān)管理措施，促進(jìn)風(fēng)電行業(yè)的高質(zhì)量健康發(fā)展。”