2019年4月11—12日,第五屆中國(guó)國(guó)際風(fēng)電復(fù)合料高峰論壇(CWPC2019)于中國(guó)重慶隆重召開。在大會(huì)專題二:精雕細(xì)琢 巧奪天工——“智能設(shè)計(jì)、智慧制造”中,中材科技風(fēng)電葉片股份有限公司首席執(zhí)行官Bart Roorda發(fā)表了題目為《中國(guó)葉片供應(yīng)商面臨的挑戰(zhàn)》的精彩演講。
以下為演講實(shí)錄:
當(dāng)前我們?cè)谥袊?guó)有7個(gè)廠房,總的生產(chǎn)線達(dá)到了60條,每年可以提供3500到4000套這樣的設(shè)備,主要的市場(chǎng)是中國(guó)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。在過去連續(xù)八年間,我們公司一直是市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者,在去年我們交付了2300多套的設(shè)備,等同于是37.8G瓦的一個(gè)發(fā)電量,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)的份額差不多是25%左右。
自從我們07年創(chuàng)立以來,已經(jīng)交付了7萬多套的葉片設(shè)備,就像我所說的一樣,我們累積提供設(shè)備的發(fā)電量達(dá)到了30.8G瓦,我們也給世界上五大風(fēng)電主機(jī)廠兩大主機(jī)廠提供我們的葉片和設(shè)備。絕大多數(shù)的葉片,都是我們自己設(shè)計(jì),或者是我們自己獨(dú)立設(shè)計(jì)和研發(fā)的,我們自我研發(fā)能力很強(qiáng),我們的使命和愿景,是成為一個(gè)國(guó)際第一線的葉片合作伙伴,而我們的愿景而言,我們的葉片是一個(gè)戰(zhàn)略性的業(yè)務(wù)組成部分,而不光是簡(jiǎn)單的商品,所以說我們會(huì)給我們客戶一起來密切合作,提供一個(gè)優(yōu)化的解決方案。通過我們具有競(jìng)爭(zhēng)力和高超的葉片設(shè)計(jì),它同時(shí)又是可靠的,并且使用可控的葉片技術(shù)。我們經(jīng)過驗(yàn)證可靠的設(shè)計(jì)和開發(fā)流程,同時(shí)我們有一個(gè)很高的能量輸出,以及降低它的一個(gè)載荷,通過我們先進(jìn)的空氣動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì),而且我們也通過了一系列廣泛的測(cè)試,我們是有這種較輕、低成本的葉片,采用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念,而且周期短,質(zhì)量成本低。并且我們通過自動(dòng)化流程和先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)可靠和受控的制造和交互。并且我們通過使用成熟合格的成熟工具來縮短我們的設(shè)計(jì)周期。我們的戰(zhàn)略策略業(yè)務(wù)范圍包括從葉片設(shè)計(jì)一開始到整個(gè)全周期的設(shè)計(jì),當(dāng)然了我們積極的進(jìn)行葉片的設(shè)計(jì),同時(shí)也進(jìn)行制造技術(shù)方面的改進(jìn)和革新。我們?yōu)橹圃旃に嚭驮O(shè)計(jì)的成本進(jìn)行一個(gè)優(yōu)化,所以我們希望和我們客戶一起來能夠獲得一個(gè)優(yōu)化的風(fēng)機(jī)和葉片的組合,來更好的提高效率降低成本。而且我們有很快的市場(chǎng)的響應(yīng)時(shí)間,我們提供模塊化設(shè)計(jì)選擇,意味著我們是進(jìn)行一個(gè)家族的設(shè)計(jì),而我們使用同樣的設(shè)備,可以生產(chǎn)不同家族的設(shè)備,滿足不同程度的需求。而且我們進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì),也可以實(shí)現(xiàn)成本的降低。
現(xiàn)在我給大家分享的是當(dāng)前的挑戰(zhàn),首先是趨勢(shì),預(yù)期增長(zhǎng)是存在的,但是增長(zhǎng)比較平緩,所以中國(guó)的市場(chǎng)將不會(huì)再繼續(xù),在未來的幾年間保持強(qiáng)勢(shì)的增長(zhǎng),相比過去而言,雖然今年好像我們市場(chǎng)相比去年還得到了實(shí)質(zhì)性較大的增長(zhǎng)。總的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了25—27G瓦,去年好像是22—23G瓦,這兩年實(shí)現(xiàn)了一個(gè)實(shí)質(zhì)性巨大的增長(zhǎng),但是未來這種增長(zhǎng)不會(huì)再持續(xù)。我們更多的是關(guān)注國(guó)際市場(chǎng),就長(zhǎng)遠(yuǎn)而言,全球的市場(chǎng)還在繼續(xù)增長(zhǎng),這是一個(gè)總的大趨勢(shì)。
另外一個(gè)趨勢(shì),就是葉片變得越來越長(zhǎng),這是一個(gè)標(biāo)定功率的葉片,他們正在試用于低風(fēng)速的地區(qū),從一種類型到三種類型,四種類型,意味著你需要更大的風(fēng)輪轉(zhuǎn)子,來進(jìn)行一個(gè)優(yōu)化的電力的采集。另外一個(gè)現(xiàn)象呢,支持這樣的一個(gè)數(shù)據(jù)的現(xiàn)象,就是最新的設(shè)計(jì)正在越來越多的被投入使用。包括輕量化的測(cè)試,基于更大型的風(fēng)輪轉(zhuǎn)子優(yōu)化系統(tǒng),正在得到廣泛的使用。與此同時(shí),我們也看到了像一些具體電力部門的轉(zhuǎn)移,比如海上發(fā)電轉(zhuǎn)移的趨勢(shì),所以風(fēng)機(jī)變得越來越大。而功率也在增大,發(fā)電量也在增大,這也會(huì)造成我們的葉片長(zhǎng)度不斷增加,給我們也帶來很大挑戰(zhàn),不僅是生產(chǎn)挑戰(zhàn),意味著我們需要不斷擴(kuò)建我們的生產(chǎn)線,從物流和運(yùn)輸角度來說。你們看到剛才的宣傳片,在丹麥運(yùn)送88米葉片長(zhǎng)的情況,這樣的運(yùn)輸也是一個(gè)問題。
這也使得我們要去把葉片運(yùn)送到某個(gè)具體的地點(diǎn)是非常的具有挑戰(zhàn)性。但是我們做了很多嘗試,有些嘗試并不是很成功,因?yàn)檫@樣會(huì)增加成本。與此同時(shí),我們正在研發(fā)85米長(zhǎng)的葉片,我覺得85米長(zhǎng)的葉片,現(xiàn)在這是中國(guó)海上發(fā)電的一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn),我們看到歐洲海上發(fā)電的平臺(tái)更大,現(xiàn)在已經(jīng)提供更高G瓦風(fēng)力發(fā)電的設(shè)備,還有更長(zhǎng)的葉片,現(xiàn)在40兆瓦的設(shè)備正在研發(fā)中。這個(gè)過程中你們看到了這樣的增長(zhǎng),在未來幾年會(huì)持續(xù)。造成了風(fēng)輪轉(zhuǎn)子直徑的增加,意味著我們的葉片也會(huì)變得越來越長(zhǎng)。
下一代的設(shè)計(jì)是基于低感應(yīng)的設(shè)計(jì),低感應(yīng)的設(shè)計(jì),意味著葉片是用電腦輔助的設(shè)計(jì),這種低感應(yīng)的設(shè)計(jì),能夠讓我們減少葉片的負(fù)載,同時(shí)減少它的尾流效應(yīng),同時(shí)保證輸出的持續(xù)。我們也在努力降低噪音水平,同時(shí)也減少對(duì)于污染和侵蝕的一個(gè)敏感性,我們希望能夠把這些敏感性降低。而尖端區(qū)域的入流角也會(huì)大家相應(yīng)的改善。當(dāng)然了較低比的功率,更長(zhǎng)的葉片會(huì)造成輸出的增加。
另外一個(gè)趨勢(shì)就是產(chǎn)品的生命周期正在變得更短,過去葉片至少能用上5年,現(xiàn)在已經(jīng)縮短到三到四年了,1.5兆瓦的葉片正變成為為主流,渦輪機(jī)的升級(jí)也在加速,對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)來說,也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn),因?yàn)槲覀冃枰O(shè)計(jì)越來越多的葉片,而且讓這些葉片的生命周期縮短,所以在這個(gè)圖上,我們可以看到我們新的葉片類型,他們的研發(fā)情況,這是我們中材葉片所研制的情況。我們希望將整個(gè)設(shè)計(jì)自動(dòng)化,這樣能夠讓不同的類型,不同型號(hào)的葉片之間有聯(lián)系,并且模塊化,我們將設(shè)計(jì)自動(dòng)化減少設(shè)計(jì)的一個(gè)周期。在過去呢,光是進(jìn)行分析就需要好幾周的時(shí)間,但是現(xiàn)在可能一到兩天時(shí)間就完成分析了。這是真的可以去增加設(shè)計(jì)的效率,同時(shí)也提高設(shè)計(jì)的可靠性。
在圖表上可以看到一個(gè)總的模塊化設(shè)計(jì),來滿足氣動(dòng)分析的流程圖。需要減少的是,需要進(jìn)行一個(gè)平行的研發(fā),縮短交付時(shí)間,盡快把產(chǎn)品交付給客戶。第33周可能就完成了,當(dāng)前市場(chǎng)的趨勢(shì),包括了增材制造和3D打印,其他的公司關(guān)注的是直接模具的設(shè)計(jì),當(dāng)前好像沒有實(shí)質(zhì)性的優(yōu)勢(shì)。技術(shù)的進(jìn)步我們會(huì)考慮使用這些新型技術(shù),來提高我們的設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的流程需要加以控制,我們實(shí)施APOP的一個(gè)系統(tǒng),包括了質(zhì)量還有對(duì)設(shè)計(jì)流程的一個(gè)評(píng)估,有五個(gè)階段,從市場(chǎng)調(diào)研到最后的投產(chǎn),推向市場(chǎng)這是一個(gè)非常系統(tǒng)化的流程,而它控制了所有設(shè)計(jì)的步驟,一直到我們最后交付給整機(jī)廠。同時(shí)將產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新技術(shù)進(jìn)行一個(gè)分離,為了減少風(fēng)險(xiǎn),為了實(shí)現(xiàn)技術(shù)發(fā)展的話,我們?cè)谔岣咭粋€(gè)技術(shù)應(yīng)用的效率,第六級(jí)的技術(shù)是一個(gè)成熟型的技術(shù),而這種技術(shù)允許我們可以進(jìn)行一個(gè)全面的測(cè)試。總共有九級(jí)的一個(gè)分類,為了能夠改善葉片的效率和性能,我們也進(jìn)行了一個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)特性的設(shè)計(jì),我們也分析流體動(dòng)力學(xué),我們也可以提供風(fēng)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)。我們也可以在交付之后提供一系列的售后服務(wù),其他的一系列趨勢(shì),就像很多的嘉賓在昨天提到了。
另外是平價(jià)上網(wǎng)的問題,還有能源需求方面的趨勢(shì),對(duì)于中國(guó)的市場(chǎng),我們看到從2017年開始投標(biāo)價(jià)格在持續(xù)下跌,相比2016年低了9.1%,看一下風(fēng)力發(fā)電機(jī)的這些成本,如果看到整個(gè)風(fēng)機(jī)成本的20%到30%,是由葉片所決定的,如果進(jìn)行一個(gè)成本的分解。所以葉片的成本對(duì)于整個(gè)風(fēng)力發(fā)電的成本很關(guān)鍵。其中有30%—40%是由材料性能決定的,我們所使用葉片的材料,對(duì)于整個(gè)安裝風(fēng)機(jī)成本占據(jù)了12%—13%,這是很多了,為了能夠降低風(fēng)能成本,很重要就是要降低風(fēng)力發(fā)電使用葉片的成本。與此同時(shí),我們看到這個(gè)例子是來自于有一些,我們中材葉片的情況,在過去幾年間,價(jià)格下降20%左右,這是很有挑戰(zhàn)的,另外一方面在右手邊的曲線圖,原材料的成本沒有下降。原材料成本沒有那么多的下降,因?yàn)樵牧系某杀疽渤霈F(xiàn)了波動(dòng),主要是因?yàn)橛蛢r(jià)波動(dòng)的原因,有20%的下跌,而談到勞動(dòng)力成本,是我們這個(gè)成本分解中一個(gè)很重要組成部分,中國(guó)的勞動(dòng)力成本在不斷的增加,所以說我們需要找到其他的方式,來支持我們不斷的去減少風(fēng)能發(fā)電成本的努力,其中就包括了減少風(fēng)力發(fā)電葉片制造成本的降低。
昨天的嘉賓談到了一個(gè)直接灌注的技術(shù),而這些技術(shù)不僅會(huì)降低勞動(dòng)力成本,而且會(huì)降低材料成本,與此同時(shí),能夠提高我們部件自身的質(zhì)量,在某些情況,我們能夠獲得一些力學(xué)性能的改善,這樣可以提高葉片的效率,也就相應(yīng)的降低了我們的成本。
還有原材料方面,包括直接灌注,進(jìn)行拉擠成型,通過拉擠成型來降低成本。另外一個(gè)方面,有一個(gè)非常優(yōu)越的力學(xué)性能,與此同時(shí),熱加工也能夠是一個(gè)具有革命性的技術(shù),比如說泵技術(shù),而這些技術(shù)是基于可焊接的技術(shù),這種技術(shù)是具有很大的一個(gè)潛力的。對(duì)于PUR的開發(fā),包括聚氨酯的搭接,環(huán)氧的搭接,我們也可以優(yōu)化,通過設(shè)計(jì)來優(yōu)化,在葉片上使用更少的材料,我們中材的葉片物理的損失,以及將長(zhǎng)度和重量的聯(lián)系。絕大多數(shù)中材葉片的物理損失度更少,意味著中材葉片上使用的原材料更少,我覺得這是一個(gè)非常先進(jìn),非常輕量級(jí)的設(shè)計(jì),非常好,以前是80噸,現(xiàn)在可能是30噸。
我們正在設(shè)計(jì)越來越多的安全要素,安全的效應(yīng)變得越來越關(guān)鍵。為了能夠在設(shè)計(jì)過程中保證安全性,應(yīng)該更多關(guān)注于測(cè)試,來減少安全方面的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于我們的中材葉片而言,我們有專門的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行材料的強(qiáng)度測(cè)試,我們有八個(gè)場(chǎng)地可以進(jìn)行全尺寸、全范圍的測(cè)試。這是一個(gè)葉片測(cè)試設(shè)備,最長(zhǎng)的葉片測(cè)度可以達(dá)到120米,有兩個(gè)在室外,有兩個(gè)在室內(nèi),可以同時(shí)進(jìn)行四個(gè)葉片的設(shè)計(jì)。
我下面給大家展示一個(gè)葉片測(cè)試的例子,有一個(gè)葉片測(cè)試的視頻,請(qǐng)大家觀看視頻。這是75米長(zhǎng)的葉片,很遺憾另外一個(gè)視頻放不出來,我想要強(qiáng)調(diào)的是,葉片測(cè)試的重要性,特別是具有代表性的葉片測(cè)試,能夠降低風(fēng)險(xiǎn),我的發(fā)言到此為止,非常感謝各位的聆聽。
(發(fā)言由現(xiàn)場(chǎng)速記整理,未經(jīng)本人審閱)