金風科技曹志剛:風機大型化不能走老路 技術跳變需要底層創新
發布時間:2022-12-17      瀏覽量:1010

CCTV-1《大國品牌》、新浪財經2022年共同發布“綠色品牌行動”計劃,甄選國內外具有社會責任的綠色行動品牌企業代表人作為綠色發展倡導者,傳遞產業與企業綠色發展主流價值觀,制定落實 ESG 指標,展現綠色品牌標桿形象,共同推動國家“雙碳”目標及品牌綠色發展目標的全面實現。近日,金風科技董事兼總裁曹志剛接受《大國品牌》及新浪財經的聯合專訪,就構建新型電力系統、風電技術創新、企業碳中和路徑等話題發表看法。

金風科技董事兼總裁曹志剛 | 風電整機制造企業

“‘十四五’期間,估計中國風電市場每年新增風電裝機70-80GW左右,海外風電市場每年新增裝機可能也會在60GW左右,甚至到70GW,”新疆金風科技股份有限公司董事兼總裁曹志剛對未來風電市場規模做了這樣的預計。


曹志剛認為,“十四五”期間,全球風電市場年新增裝機總量大概會保持130-150GW的規模,“2021年新增裝機規模接近100GW,還是比較快速的增長?!?/span>


在2021年全球風電整機商排名榜上,中國風電整機商占據了前十名中的六個席位,其中,金風科技僅次于維斯塔斯(Vestas),年度新增裝機容量排名全球第二、中國第一。


面對風電市場的持續壯大,和國內友商的激烈競爭,作為中國風電龍頭企業的掌門人,曹志剛考慮的問題,可能并不像外界想象的那樣。


可再生能源穩定性是未來的重要挑戰


一家真正龍頭企業的修養,不僅是實現自己的盈利和市占率,還要為行業計長遠。

 

“可再生能源的穩定性,可能是接下來10年20年甚至30年的重要挑戰,”曹志剛特別談到。


他站在行業角度算了這樣一筆賬?!叭ツ耆鐣稍偕茉窗l電量占比是29%,未來要增長到超過60%,甚至在裝機容量里占到80%的比例。在可再生能源中,水電的可控性比較強,但風電和光伏這兩類電源對整個電網結構的穩定性,會帶來非常大的挑戰。在未來的能源結構里,不管在國內還是海外,越來越多的新能源成為電源的主體,對電網結構的穩定性是非常重大的高門檻挑戰?!?/span>


曹志剛認為,在這個過程中,不能只看企業自己的能源裝備,還要看這些裝備在風電場里起到的作用?!半娬驹陔娫磦?、在用能側,以及在能源結構中非常必要的構成部分儲能,在用能側和供給側沒辦法完全做到平衡的時候,就需要儲能這個重要的環節加入進來,才可能做到整個能源系統的安全和穩定?!?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px;"/> 
 “針對這些問題,金風科技在科技創新中已經做了很多投入,但現在的投入只是支撐目前電網結構的穩定性?!辈苤緞偢P注的是,在未來5年、10年甚至2030年碳達峰之后,基本上新增電源全部為可再生能源的新型能源結構的穩定性,將如何做到平衡。


“這不僅是機制問題,還需要更多科技投入帶來技術和產品的進步。能源雖然不可控,但它可預測,我們雖然不能把握源端,但它可以被調節,”曹志剛表示,用電負荷側和供給側,不可能一端完全圍繞另一端的變化去響應和波動,但這兩端如果做到精準預測,就可以靈活地匹配和調整。


他表示,數字化技術更智能、更全面地與能源技術深度融合,“在科技創新方面,它重塑了能源自生產到消費的全產業鏈,將引領能源革命進入新時代?!?“以前可再生能源被定義是補充能源,后來定義為主要能源之一,現在按照新型能源結構的定義,它就是主力能源,在能源結構里,可再生能源至少要擔當50%以上的能源重任。這樣,新能源的波動性、可控性、穩定性,以及對用戶側的預測連接,就需要我們做得更好?!?/span>


曹志剛認為,這方面需要行業更多的聯合?!皩嶋H上也需要新能源企業向上下游有更多延伸。與五年前我們要做到度電成本最優和風火同價一樣,目前構建新型電力系統的平穩安全成為更重要的攻關內容 ?!?/span>


中國風電已進入技術創新無人區

全球風電整機商前十名的榜單中,中國企業已經占據大半壁江山,中國風機也在不斷刷新行業紀錄。

金風科技13

今年10月13日,我國自主研發的13.6兆瓦海上風電機組在福建三峽海上風電國際產業園下線。該機組是當前全球范圍內葉輪直徑最大、亞太地區單機容量最大的風電機組,標志著我國海上風電大容量機組在高端裝備研發制造能力上實現重要突破。


本次下線的單機容量13.6兆瓦海上風電機組,葉輪直徑252米,葉輪掃風面積約5萬平方米,相當于7個標準足球場大。在滿發風速下,單臺機組每轉動一圈發電29千瓦時,每年可輸出6350萬千瓦時清潔電能,可滿足3萬多戶三口之家一年家庭正常用電。


這個紀錄距離上一個亞洲紀錄,僅僅相隔8個月。今年2月,該產業園下線的13兆瓦抗臺風型海上風電機組曾是亞洲地區單機容量最大、葉輪直徑最大的風電機組。


曹志剛介紹說,這是金風科技和三峽集團在2021年一起承擔的國家重點揭榜掛帥項目,“這和我們20年前剛開始干風電時的單機容量相比已經大了20倍?!?/span>


而且,這個紀錄還在繼續被快速刷新。曹志剛說,“我們希望在單位投入成本一定的情況下,得到更優的度電成本,同時還要滿足電網更嚴苛的要求?!?/span>


產品創新,背后的核心是技術創新。


“中國風電從80年代起步,90年代進入國產化研制,到2000年進入快速發展期,起步時我們以歐美企業作為榜樣,經過20多年的發展,現在無論是葉輪直徑、單機功率等級、塔架高度以及度電成本等方面,已經與國外前沿技術沒有差別了?!被仡欀袊L電的發展歷程,曹志剛表示,國內風電企業走到引領階段的“無人區”位置后,需要的是背后技術創新支撐。

金風科技,全球領先的海上風電解決方案供應商

“用什么樣的仿真軟件去做產品設計,用什么樣的數學模型,做出來的設計能夠保證一次性成功,”他認為,還需要大型實體實驗臺的投入,去做相互間的校驗,讓數學模型的準確性更高,仿真能力更強,包括一些創新理論的提升和建立底層設計軟件能力的提升等。


隨著技術的成熟和進步,以及對經濟性的追求,風機的功率正在變得越來越大。


“海上風電要到18兆瓦甚至20兆瓦以上,陸地風機2021年主流機型單機容量還在3兆瓦級別,2022年就已經到了5兆瓦、6兆瓦了”。曹志剛坦言,“僅三年的時間,風機容量、葉輪直徑、掃風面積翻了一倍都不止,三年前是想象不到有這么快的增長速度?!?/span>


但他也強調,風機的大型化,不是在以前基礎上簡單地延伸和放大?!把刂瓉淼募夹g邏輯和技術路線簡單放大,肯定不能支撐未來更大單機容量、更高度電成本的要求,以及電網穩定性的要求?!?/span>


“在技術跳變期要有積累的過程,比如說2-3年的時間,通過底層技術創新的積累,通過仿真能力、實驗能力的積累,才能跨到下一個臺階,”曹志剛認為,這個過程并不是簡單的功率提升,“單機容量從18兆瓦到20兆瓦、25兆瓦或者是30兆瓦,風機的結構從形式上就會有巨大的差異,包括新材料的運用?!?/span>


曹志剛表示,新型大兆瓦風機,除了使用新材料,還可能使用組合式模塊等,這些技術的跳變點需要積累,經過產品迭代以后,才能走上更高的臺階?!皬拇筅厔萆蟻碇v,毋庸置疑肯定會一直追求最優最好的經濟性,最好的穩定性,以及最佳的能源結構融合性?!?/span>


從實現自身運營邊界碳中和到供應商社會責任全覆蓋

在新浪財經與 CCTV 大國品牌共同發布的首份“中國ESG優秀企業500強”榜單中,金風科技位列第二。

作為一家新能源企業,金風科技制定了“十四五”可持續發展目標。曹志剛介紹,公司結合自身業務運營特點,可持續發展目標主要聚焦誠信合規經營、綠色環保運營、可持續風電產業鏈、公平健康工作環境與和諧社區關系5大領域。

金風科技 - 領先的風電整機制造企業,可信賴的全球清潔能源合作伙伴

“我們是做風力發電的,希望在自己的用電結構里使用更多綠電。金風科技北京總部智慧園區從2010年以來的10年間,園區產值翻了一番,但單位產值二氧化碳排放量降低了62.5%?!辈苤緞傉J為,從中可以看出,經濟增長和二氧化碳的排放是完全可以做到脫鉤的,“這10年的積累給了我們很大的信心?!?nbsp;


金風科技在“十四五”可持續發展戰略規劃中提出,2025年,萬元營業收入溫室氣體排放比2020年降低25%,萬元營業收入綜合能耗比2020年降低20%,并提出了在2022年實現運營層面的碳中和。


“2022年還有將近兩個月的時間,我們要實現金風科技運營邊界的碳中和?!辈苤緞倧娬{了金風科技今年的減排目標。


作為行業龍頭企業,引領產業鏈低碳轉型,也是金風科技目前在做的一項重要工作。


“可持續風電產業鏈金風科技從2013年就做了,三年后我們發現不僅二氧化碳排放降低了,單位能耗降低了,而且還能帶來很好的經濟性。所以我們就希望能夠推廣到上游的供應鏈企業,也得到了工信部的支持和認可?!辈苤緞傔@樣說起事情的由來。


他介紹,金風科技在2021年一共做了約150家上游企業綠色供應鏈的工作,逐步讓他們生產金風產品時的綠電使用率從最初的零到10%,再到30%,“我們的目標是到2025年主要供應商生產金風科技產品綠色電力使用比例達到100%的目標?!?/span>


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