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          觀焦點:西門子風機發電新紀錄:轉一天讓你的Model 3跑180年,2024年就落地

          時間:2022-12-15 18:04:57    來源:    

          作者|王磊

          編輯|在洲

          大風刮不來錢,但可以刮更多的電。


          (相關資料圖)

          最近風機巨頭西門子歌美颯,創下了一個最新的記錄,其制造的SG14-222 DD 海上風力渦輪原型機,在24小時內創下了單機輸出 359 兆瓦時的世界紀錄。

          這是什么概念?按照這個電力輸出這臺風機運轉24小時所產生的能源,足夠一輛特斯拉Model 3這樣的中型電動汽車,行駛約112萬英里(180 萬公里)。

          換句話說,按照家庭用車每年1萬公里計算,風機轉一天,可以讓180臺特斯拉跑一年。

          目前的新能源車的電力來源主要依托于火力發電,這種發電方式需要以煤炭的燃燒為動力,煤渣和廢氣的處理仍然會對環境將會造成比較大的危害和污染。

          這也是為什么有人狂批其實純電動車并不環保的原因,而風力發電正好填補了空白。

          大風吹,電車跑,多么美妙的組合。

          01

          超大型海風發電機

          歌美颯公司的這臺SG 14-222 DD是一臺超大型海上風力渦輪機,發布于2020年5月,采用永磁直驅技術,它的樣機2021年12月最開始在丹麥的國家風能測試中心投運。

          SG 14-222 DD具有高達14.7兆瓦的風機容量,使用 Power Boost 功能時可達到15兆瓦。每年可為大約1.8萬戶家庭提供能源。

          歌美颯公司表示 SG 14-222DD 年發電量(AEP)也較上一代增加了 25%,并且這個風機設計可以適用于所有風速,從而提高盈利能力。

          每旋轉一圈可以掠掃39000 ㎡(約 42 平方英尺)的面積,大約等于5.5個標準足球場,其機艙的重量高達500噸。

          這個發電機的全生命周期,大約可減排140萬噸二氧化碳。

          隨著技術的迭代,海上直驅渦輪機的運動部件較齒輪機型更少,從而在改進可靠性的同時、實現了更高的性能。

          主要有以下幾個創新:

          直接驅動:這種技術減少了海上渦輪機中額定和易磨損部件的數量,使其更易于維護。通過使用不需要勵磁的永磁發電機提高效率。這些和其他設計簡化保持了重量輕、尺寸小,并降低了每兆瓦的運輸和安裝成本。

          IntegralBlade? 技術:每個玻璃纖維增強環氧樹脂刀片都可以一體鑄造,該工藝消除了膠合接頭處較薄弱的區域,并生產出質量、強度和可靠性最佳的頁片。使這個巨無霸的葉片轉子直徑提升到了222米(728英尺)。

          遠程診斷服務:渦輪傳感器不斷將數據傳輸到Siemens Gamesa診斷中心,從而能夠及早發現異常并防止潛在故障。通過分析振動模式,可以優化服務計劃并在發生嚴重損壞之前預測維修。

          可回收葉片:在達到使用壽命和退役后,葉片材料可以在新的應用中分離和回收。

          在5月份,西門子歌美颯收到了SG 14-222DD風機的首個確認訂單,西門子歌美颯公司為德國萊茵集團的索菲亞(Sofia)海上風電項目提供100臺SG14-222 DD海上風機,

          如今這個型號又進行了改進 ,其葉輪直徑達到了236米,功率提升到了15MW,預計在2024年實現商業化落地。

          西門子歌美颯產品經理Peter Esmann表示,Power Boost功能便是通過不斷監測現場環境來提升功率,一旦風機啟用這項功能,風機運轉的98%時間都會持續運行,功能只會在暴風雨或海象不佳時停止,額定容量就會從15MW降到14MW。

          02

          西門子歌美颯是誰?

          風力發電,顧名思義就是指通過風力發電裝置,將自然界無窮無盡的風轉變為電能。

          但值得注意的是,并不是所有的風都能被收集且用來發電,三級以上的風才能帶動風力發電機的葉輪產出電流,而且只有風速大于4m/s的時候才最適合發電。

          同等效率的風力發電機組下,風力越大,產生的電量越多,經濟效益也越大。比如一臺55千瓦的風力發電機組,在9.5m/s的風速下可以輸出55千瓦的電量,但在5m/s的風速僅可以輸出9.5千瓦的電量。

          所以,海風發電正逐漸成為風力發電舞臺的鰲頭。

          而西門子歌美颯正是世界上唯一一家在整個風能領域(陸上、海上和服務領域)在全球范圍內開展業務的公司。

          西門子歌美颯誕生于2017年,德國工業巨頭西門子和西班牙制造商歌美颯完成了風電業務的合并融合??偛课挥谖靼嘌涝碌蠆W,西門子能源持有其67%的股份。

          在此之前,歌美颯在風能領域已經積累多年,

          歌美颯集團成立于1976年,總部位于西班牙,2000年前后進入風電行業。最初,該集團曾與維斯塔斯合資進行風力發電機組的制造,之后不久,歌美颯收購了維斯塔斯40%的合資股份,并終止合作關系。

          相比于維斯塔斯100多年的發展史,從事風電業務僅二十年的歌美颯無疑是后起之秀。

          2017年,和西門子能源業務合并后,其地位也始終保持領先。2021年,西門子歌美颯風機出貨量創新高,達到8.64GW,市場占有率達到了9.7%,成為全球第三大風電巨頭。特別是在今年年初,歌美颯表示自身陸上風機裝機容量已經突破了100GW這一里程碑。

          然而在烈火烹油之下,西門子歌美颯也面臨不小的壓力。

          去年10月開始,西門子歌美颯開始陷入虧損。2021年10月-2022年3月,西門子歌美颯虧損6.13億歐元。(2022年1月-3月)銷售額12億歐元,同比下滑79%,凈虧損3.77億歐元,同比下滑達817%。

          根據《全球風電供應側報告》數據,2021年全球海上風電市場,西門子歌美颯的市場占有率僅為11.4%,排名第五。這對于成立以來便是霸主而言,這個成績的確差強人意。

          2021年,西門子歌美颯在中國市場的新增裝機規模只有57萬千瓦,市場占有率僅為1%。

          而且在中國“雙碳”目標確立的背景下,中國海上風電市場逐漸成熟,越來越多的中國選手開始晉級。

          2021年,國內風電整機企業電氣風電、明陽智能及金風科技登頂全球海上風電新增裝機榜TOP3。

          西門子歌美颯這位曾經的霸主,不得不重新審視中國企業。

          10月17日,西門子歌美颯首席執行官Jochen Eickholt在接受英國《金融時報》采訪,呼吁對歐洲生產的風機采取配額制,以抵御來自中國進口越來越便宜的風機。

          03

          風力發電,大有可為

          風能是屬于最優秀的可再生資源之一,它所依靠的是太陽熱源,利用大氣作為介質而產生能量,一種完全綠色的電力來源渠道,清潔且無限。

          現在各國都在越發的重視海上風電這一領域,自2016年以來,我國海上風力發電進入了快速發展時期。2016年至2018年,國內海上風電發電量年增長率接近64%。

          2014年前,我國風電重心仍然是風電開發商對陸地風力發電,海上風電建設始終沒有太大發展,畢竟海上風電的開發成本高,運營風險也不低。

          隨著2014年,國家能源委員會頒發了三個海上風電扶持政策,隨后海上風力發電基建迎來爆發式增長,風電開發的重點逐漸轉移到低風速資源區的東部和南部地區。

          根據國家能源局數據,截至2021年底,中國大陸地區風電發電量6556億千瓦時,同比增長了40.5%,創近十年來的新高。

          風電累計裝機容量為3.285億千瓦,同比增長了16.6%,其中陸上風電累計裝機3.02億千瓦,海上風電累計裝機達到2639萬千瓦,增速領先于全球平均水平,風電累計裝機容量占世界的39.2%。

          2022年上半年,全國風電新增并網裝機1294萬千瓦,同比增長19.4%

          2021年是國家財政補貼海上風電新并網項目的最后一年,截至今年,中國風電平均利用率達到96.9%,海上風電累計裝機容量達到 了26.39GW,新增并網海上風電的規模幾乎達到此前累計建成總規模的1.8倍,創了歷年新高,這就很明顯的展現了在政策扶持下國內海上風電的快速發展。

          經數年發展的國內,已然成為風力發電市場的一大驅動者,布局好國內市場僅僅是這場比拼的上半場,下半場勢必要走出國門。

          當礦產資源成了一個國家制裁與遏制另一個國家的主要手段時,這時新的能源就會得到空前的重視。

          自國際地方沖突以來,這點就更為尖銳,所以大量發展風力、光伏發電以減少對傳統能源的依賴。對那些資源較為匱乏的國家刻不容緩。屆時,發展新興能源必然會上升到國家戰略的高度。

          風力發電相比火力發電,占用土地面積小,對環境更可持續化,再結合我國的地理環境,遍布大量的戈壁沙漠以及山脈面積大,這就已是先發優勢。

          不難想象,當既能夠符合全球環境保護形勢又能夠同時兼顧經濟利益的新能源出現,其市場前景不可估量。

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