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金风科技发布全新一代海陆旗舰产品 采用大模量碳纤维材料

2024-10-19 15:253510
 10月17日，金风科技在2024北京国际风能大会暨展览会发布全新一代海陆旗舰产品，推动风电产品回归本质、聚焦价值。
近年来，中国风电行业在技术创新驱动下取得显著进步，累计装机容量突破5亿千瓦，风电机组大型化进程持续加速，在单机容量、叶片长度、塔筒高度等维度实现了里程碑式的跨越。大兆瓦机组在提高发电量、降低度电成本等方面起到了显著的作用。而大型化的高速发展，也引发了行业对发展节奏的思考——机组是否越大越好？大型化是否存在转折点？大型化过程中存在哪些风险，应如何有效规避……所想都是问题，去做才有答案，金风科技创新打造全新一代海陆旗舰产品，回答行业高速发展进程中的时代之问。

以“小”见大，性能为本
近年来，随着陆上风电机组大型化加速，在推动风电规模化发展的同时，也衍生了一系列挑战：部件尺寸放大，导致运输与吊装等BOP成本持续上升；产品迭代加速，导致销售周期缩短至原本的五分之一；实验验证周期缩短、压力增大，导致叶片与整机运行风险提升等。
面对以上挑战，金风科技综合比较常规性能大叶轮机组与更高性能小叶轮机组在发电量、度电成本等方面数据，采取回归发电本质、降低客户投资收益不确定性的产品开发策略，发布新一代陆上高性能旗舰机型GWH204 Ultra系列产品，叶轮直径204米，单机容量覆盖4-10MW。
该产品实现陆上重点场景的全覆盖，以优异的机组适应性扩展机组应用空间。在高极限风速场景，产品可承受的极限风速高达56m/秒，大幅提升生存能力；在乡村风电场景，得益于小叶轮设计方案，噪音水平可降低3dB以上，噪音敏感点距离缩短100米以上；在沙戈荒场景，得益于高升力气动设计，避免叶片污染导致的失速问题，大幅度减少发电损失；在超高海拔场景，机组依靠工程友好性特质，可降低高原运输成本30%以上。
在4.5m/秒~5m/秒的微风场景下，这款高性能高可靠机组的年发电小时数可达到2000-2500小时；通过永磁传动链+全功率变流的高效组合、激光雷达的智能加持、永不解缆的新一代集电滑环等，机组的发电量能够显著提升3%-5%；综合上述手段，最高可降低度电成本15%。通过采用全新一代204米高混塔技术，该系列产品可实现收益边界风速下探到4m/s以下，实现高空电量的极致捕捉。此外，该机型同时具备构网能力，主动支撑系统稳定性，并网友好，节省配储投资；运输友好、吊装友好以及运维友好等优势，增量市场潜力巨大。
GWH204 Ultra系列产品的发布，标志着国内风资源可开发风速下降至4.5米/秒，通过多元场景的激活，我国风资源可开发潜力能够提升至1400GW以上，全场景LCOE可以大幅下降 5%-15%。

向海图强，“大”有可观
近年来，近海风电资源的开发逐渐趋于饱和，深远海正在成为海上风电发展的新阵地。深远海风电开发能够显著提升风电开发规模、降低沿海地区能源利用成本。不过，深远海环境相较于近海更为复杂，工程造价、工程难度会随着水深增加而“水涨船高”，而机组的运行也受到更多挑战。以气象影响为例，据金风科技气象团队分析，离岸距离每增加50km，台风的频次会增加30%，台风的等级会直接提升一级，这将大大提升深远海风电工程建设、场站运营的难度。
进军星辰大海，当乘破浪旗舰。面向深远海开发目标，金风科技推出新一代深远海旗舰产品GWH300-20（25）MW。该机型叶轮直径300米，功率覆盖20-25MW，可从容应对 60m/s 以上的超强台风挑战，在50-70米水深下实现较好的投资收益。针对更频繁的台风挑战，该旗舰产品整机通信系统引入卫星通信技术加持，将传统备电升级为光伏、储能、柴电一体化三级智能备电系统，采用GTSim高保真度“风-浪-流-固-控”耦合一体化仿真技术，历经材料、部件、子系统、整机、数字风机等2000+项测试以及“1+1+10”验证机制，确保机组在恶劣海况下的稳定运行。其3级抗台模式和三位一体抗台应急管理机制可覆盖100%台风场景风险管理。
系列产品采用全新升级的金风自研高性能翼型和大模量碳纤维材料，实现更高效的风能转化，综合效率提升5%；同时，对单叶片吊具进行升级，将窗口期风速从10m/s提升到12m/s，作业窗口期增加20%，吊装效率提升25%，最快28小时可完成单台机组吊装；吊装要求适配约90%四代吊装船，为工程配置“减负”，大幅提升工程友好性。
金风科技积极将人工智能技术与风电行业有机融合，系列产品基于200+先进传感器构建整机感知系统，实现对于项目环境特征的提取和运行场景的重构；结合金风双向数字孪生引擎，和云场端多维控制决策系统，使该系列产品能够针对极端工况做自适应的控制，实现预测性维护和综合调度，在有效保障运行安全的同时，大幅降低场站运维成本。
以“小”见大，“大”有可观。风电产品的每一次创新，都应该坚守价值导向，为市场负责，为合作伙伴负责。金风科技全新一代海陆旗舰产品的创新实践，是回归风电发展本质、聚焦全生命周期收益提升的理念的又一体现，为保障开发与收益的确定性提供坚实支撑。未来，金风科技将继续与合作伙伴精诚合作、携手进步，共同打造高性能、高质量产品，推动风电行业行稳“质”远。
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