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新工厂投产,大风机加速入华,GE不想错过陆上风电任何蛋糕
2020-09-11
 相比于国内许多同类风机组装厂,GE沈阳陆上风电工厂的布局十分紧凑:占地仅3万平方米,4条产线的单班年产能可达600台,截至今年7月底累计向全球供货近3000台风电机组。这也是GE全球唯一具备全系列陆上风机生产能力的工厂,其中,既包括近年来在中国发展势头强劲的中低风速风机,也涵盖GE史上最大的陆上风机——单机年发电量可满足5000户家庭用电需求的Cypress柏树平台。
 
风电机组的核心和“大脑”设备——机舱、轮毂及一些控制系统陆续在沈阳工厂下线,运往国内风电场,抑或是经由大连港输向海外市场。澎湃新闻(www.thepaper.cn)近日到访时,GE沈阳工厂正以每周输出近20台风机的速度为全球制造“大风车”。而史上最大“抢装潮”下的中国市场最为瞩目:在这一特殊行业背景下,沈阳工厂每天向国内交付3台风机。
 
当如火如荼的“抢装潮”过去、陆上风电告别补贴,2021年的中国风电市场是否会出现断崖式下跌?GE可再生能源集团陆上风电业务中国总经理赵霖在沈阳工厂接受澎湃新闻等媒体采访时坦言,明年陆上风电平价上网确实会导致整体行业发展的增量出现变化,这种变化通常会持续一两年时间,行业也需要消化的时间。且从长远看,以陆上风电为代表的可再生能源代表着整个能源行业转型的趋势,为此未来的发展潜力是仍是非常可观的。
 
赵霖对澎湃新闻表示,GE不会因为陆上风电行业出现“重回三北”的迹象而放弃低风速市场,“对于GE的业务增长而言,低风速市场和中高风速市场是在同步推进的。针对低风速市场,我们已经配备了河南濮阳工厂。对于以三北地区为典型的中高风速市场,GE功率最大的Cypress柏树机型会以最快速度进入中国市场。”
 
GE沈阳工厂低风速机组生产线,本文图片均由GE中国提供场地有限的沈阳工厂,为何能为全球市场供货?澎湃新闻在走访中了解到,沈阳工厂的厂房一开始并不是为了风电而设计的。从2005年开始,团队花了很多精力对厂房进行改造。之所以能在有限的空间实现全系列机型供货和多海外市场供货,靠的是智能制造和精益管理。
 
型号复杂、换线频繁、高交付要求、高难度高风险操作、大体积大重量部件运输……都是陆上风电机组产线的“日常”。在空间有限的厂区内,订单量在增长、风机“体型”却越来越大,大设备腾挪的难度与日俱增。为了最高效地使用场地,沈阳工厂琢磨出许多首创做法。
 
澎湃新闻在一条生产线上看到,一字排开的七个轮毂正以肉眼难以察觉的速度缓缓移动,但地上并没有电缆。一改常规的吊车生产线模式,HUB轮毂生产线上的每一个轮毂都配备了升降平台车和移动平台车,后者令设备得以前后移动及360度旋转,操作工人的作业平台以同样的速度被另一条链条驱动。
 
通过地下铺设的链条和电机匀速驱动工位,该产线实现了产品和作业平台的同步运行,以衔接上下游进行自动化物料输送。据介绍,基于产能需要,该产线可在0.4米/小时到4米/小时的速度范围内匀速移动,柔性切换从1MW到5MW的全系列风机平台产品。
 
HUB轮毂生产线其中一台轮毂内部,一台悬空的橙色KUKA机械臂正在完成特殊的作业任务:在小空间里对风机轮毂大型轴承部件进行大批量、重复性螺栓紧固工序自动化操作。这是GE陆上风电全球首个也是唯一在轮毂内部实现应用的KUKA机器人,相较于人工作业,生产时间缩短近一半,提高操作安全性的同时解决了原本需要5个多小时的瓶颈工位。同时,全厂数字化MES(manufacturing execution system)系统串联起从原料到货到订单交付的所有环节,确保每个型号设备对应的每一环节的稳定质量产出。
 
KUKA机械臂在风机轮毂内部工作沈阳工厂既是风电行业发展的缩影,也是GE风电本土化的典型缩影。大约15年之前,由GE其他工厂改造而来的沈阳陆上风电工厂从1.5MW风机起步,随着风电技术的进步和风电市场规模的扩大,逐渐覆盖GE从1MW到5MW的全系列产品,生产组装超过6类陆上风电机组设备,成为GE陆上风电亚太地区最大的组装生产基地。全球规模最大、最具竞争力的中国风电市场一直是沈阳工厂的供货主体,约占该工厂累计产量的三分之二。据澎湃新闻了解,在沈阳工厂投产后的前十年,产品完全供国内市场,且基本是单一型号产品。在两三年的过渡与转型期后,2016年起沈阳工厂开始大范围向海外市场供货:除了亚洲市场外,由于其全系列生产的特点,该工厂同时服务于欧洲、美洲、非洲等其他市场。得益于智能制造技术和精益管理的广泛应用,沈阳工厂迄今仍旧保持着自投产以来连续15年按时交付订单的记录。
 
今年3月,亚洲首台Cypress机组已从沈阳工厂下线启程运往澳大利亚,沈阳工厂还将继续为澳大利亚客户供货剩余的几十台机组,满足当地10万家庭的用电需求。
 
Cypress风机机舱生产线风电开发重回“三北”?GE:不会放弃低风速市场,与中高风速市场同步推进中国陆上风电的投资建设热潮经历过几次转移:风能资源最丰富的广袤“三北”(西北、东北、华北)地区曾是开发商最集中、竞争最白热化的区域。但在爆发式增长后,由于电网外送能力不足及当地消纳跟不上风电快速发展,“三北”出现大面积弃风限电,风电开发被迫南下,开赴南方山地,低风速风电开发潮由此兴起。过去八九年时间里,低风速风电已成为中国风电增长的重要来源。
 
不过,眼下的中国低风速风电正处于十字路口。
 
一方面,是业已清晰的风电平价上网时间表。2019年5月,国家发改委发布《关于完善风电上网电价政策的通知》,正式明确提出“自2021年1月1日开始,新核准的陆上风电项目全面实现平价上网,国家不再补贴。”中东南部虽更接近电网负荷的受端地区,但风资源禀赋逊于“三北”,地形、地貌、气象条件相对复杂,风机的运输、安装、运维所需投入的成本也更高,这意味着无补贴模式下低风速风电项目面临的经济性挑战更为严峻。
 
另一方面,随着近两年“三北”弃风限电逐渐好转,外加特高压送出线路,国内的风电开发热点出现了重回“三北”中高风速地区的迹象。据风电行业媒体不完全统计,从2019年下半年至2020年初,华能、国家电投、大唐、中广核等央企风电开发商在“三北”地区掀起新一轮圈地运动,整个“三北”地区风电大基地规划总规模预计超过40GW(1GW=1000MW)。
 
这一系列因素是否意味着,进入平价或竞价时代之后,低风速风电发展的阻力在增大?GE可再生能源集团陆上风电业务中国总经理赵霖不这么认为。
 
在沈阳工厂接受采访时,赵霖回应澎湃新闻称,从整体体量上来看,低风速市场的增量没有什么变化,还是在增长,只不过从明年开始多了一个增量,也就是“三北”地区所谓的大风场板块会有一些增长。虽然央企更青睐于大风电基地,“但这并不意味着其他客户或者GE会放弃低风速市场,还是按部就班在往前推动。”
 
据赵霖透露,从GE的观察和收到的市场反馈来看,“一方面我们整个低风速市场的潜在订单,包括招投标数量还是在有条不紊往前走,但同时也看到蛮多‘三北’地区中高速招标也在往上走。过去几年大家完全集中在低风速,没有太多中高风速市场的机会,实际上这些资源已经都掌握在手里了,只是由于限电的原因没有展开招标业务。”
 
2017年开始,国内外风电整机商陆续发布了4MW及以上等级的陆上风电机组,陆上风电步入“4.0时代”。眼下4MW+陆上风机仍在唱主角,但GE已手握针对中高风速地区开发的下一代“巨无霸”机型:GE迄今功率最大的陆上风电机组设备Cypress柏树平台,单机功率可达5.3MW,叶轮直径158米,年发电量超过2000万度,能以更少的风机数量实现同等的电量,且大兆瓦机组可有效减少风电场用地成本。
 
“陆上风电产品和技术的发展趋势,会向全生命周期经济效益更高的风机过渡。所以很多年前我们就开始着手研发大功率、大容量的陆上风电机型。”赵霖认为,Cypress柏树平台是GE征战中高风速市场的王牌产品,且生逢其时。“我们讨论的5.3、5.5兆瓦机型,行业里很多还是停留在纸面上,GE是唯一做出来的,有原型机,并且机组已发往海外客户。不过因为设备进入中国要做大量的测试、认证,还需要花点时间,所以不会立刻进入中国市场,但我们还是会尽快把它带进来。”他对澎湃新闻说道。
 
针对低风速市场,GE已经落子中国最具典型、体量最大的低风速市场——河南。
 
8月初,GE宣布位于河南省濮阳市的GE亚太低风速生产基地顺利竣工投产,为中国量身定制的GE 2.5-132风电机组正式下线。作为GE可再生能源集团全球第六个、继沈阳工厂之后中国第二个陆上风电机组生产基地,濮阳风电生产基地将生产GE专门针对中国特有低风速风况环境而设计的2.5-132陆上风电机组,预计年产量将达到200-300台。
 
“对于GE来讲,我们认为低风速和中高风速市场是同步进行的。一方面,我们将通过生态圈的建立,以及濮阳工厂进一步的成本优化、产品升级换代,来进一步拓展我们在低风速市场的增长。同时,我们也会以最快的速度把Cypress柏树平台带到中国市场来,实现我们在以‘三北’地区为代表的中高风速市场的发展。” 赵霖称。
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