大“风”起兮云飞扬

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这是【新产业在中车】特辑，第6篇文章

国家能源局《风电发展“十三五”规划 》中提到：

到2020年底，风电累计并网装机容量确保

达到2.1亿千瓦以上

风电年发电量确保达到4200亿千瓦时

事实上，根据国家能源局统计数据

到2019年末，并网风电装机容量已达到2.1亿千瓦

提前1年，完成此目标

利用风能为人类造福

早在明代，徐光启就在《农政全书》中提到

河北、河南等地曾利用“高山旷野”的风力，驱动“风轮”灌田

更不用说

利用帆船、七下西洋的航海家郑和

▼郑和乘坐的宝船模拟图 图片@网络

遥远的追溯只代表过去的辉煌

如何利用风力发电

中国人有自己的努力

风是“自由”的

即便来自海洋的季风难以触达

但面对呼啸而来的北风和西风

平坦的大地却毫无招架之力

在锡林郭勒南部、燕山以北的坝上草原

10米高空的平均风速可超过6米/秒

▼河北涿鹿司家洼风场 图片@中车山东公司

在风力发电中

气流推动风机叶片持续旋转

便能带动发电机产生电力

▼甘肃阿克塞风场 图片@中车株洲所

风机叶片的尺寸和重量十分巨大

单叶长度可达数十米以上

因此对运输和安装都是巨大的挑战

▼S72海上风电叶片吊装 图片@时代新材

但由于地形限制

这片区域仅在海岸线和沿岸的山脉间

形成极为狭窄的条带

相较之下

在我国三北地区

风能资源不仅丰富

还能大面积连片分布

▼三北地区即西北、华北、东北地区，下图为中国风能资源分布 制图@星球研究所

在符合风能利用条件的地区

新能源转型按下“快进键”

绿色多元正成为很多地区发展的底色

▼山西的风力发电设备 图片@人民日报

▼内蒙库伦风场 图片@中车株洲所

▼上海附近东海上的风电场 图片@DigitalGlobe

▼青海的风力发电设备 图片@人民日报

▼黑龙江泰来广源大新风电场项目 图片@中车山东公司

一座座风机

伫立在中国的各个省份

但你可能不知道

支撑中国风电产业发展的企业中

有一个你很熟悉的名字，叫做

中国中车

目前

中国中车已经成为国内风电产业的重要的力量

风电电机、叶片，已成为国内行业领先企业

整机业务，也在快速发展

发电机

风力发电技术的核心动力来源

中车生产的风电电机

正广泛应用于各类风电产品与场景

▼中车永济风力发电机生产线，员工进行9MW风力发电机总装 图片@中车永济电机

截至2019年底

中车永济电机公司

为全球用户提供了各类型风力发电机33000余台

产品分布国内国外、陆地海上1400多个风场

▼3.0MW(S)集中绕组模块化直驱永磁风力发电机在中车永济电机公司下线 图片@中车永济电机

中车中车永济电机公司具备

双馈、永磁直驱、永磁半直驱和笼型四种机型

的研发和制造能力

功率覆盖600KW到10MW风力发电机

具备海上风力发电机的研发和生产能力

可以根据用户个性化需求进行全新产品的设计开发

▼7.6MW海上半直驱永磁同步风力发电机在中车永济电机公司下线 图片@中车永济电机

中车株洲电机有限公司

成功研制了1.2MW、1.5MW、2.0MW、2.XMW、2.5MW、3.0MW

4.XMW、6.0MW、8.0MW等直驱永磁风力发电机

目前正在研制10MW风力发电机

▼8.0MW直驱永磁风力发电机吊装 图片@中车株洲电机

已累计为国际多家著名风电企业提供近10亿人民币销售额的风力发电机

“两海”（海上、海外）均保持较高市场占有率稳

▼中国首台出口欧盟（德国阿海珐）5MW海上风力发电机在中车株洲电机公司下线 图片@中车株洲电机

其产品

已覆盖异步、双馈、直驱永磁、中速永磁、高速永磁等全系列技术路线

具备全球最大功率风力发电机研制能力

可为不同风场环境、不同客户需求提供集设计研发、生产制造、售后服务、技术咨询为一体的全生命周期解决方案

▼与西门子歌美飒举行直驱永磁风力发电机分瓣式定子签约仪式 图片@中车株洲电机

风力发电机组

风力发电的主要载体

中车在此领域

也有深入的精耕细作

▼中车株洲所风机吊装场景 图片@中车株洲所

2020年4月，昆仑山下

中车株洲所

陆上风机3.xmWD160风电机组吊装成功

成功刷新全球陆上已装机叶轮直径记录

▼中车株洲所制造的风机 图片@中车株洲所

中车株洲所

作为国家标准《高海拔风力发电机组》主起草单位

行业标准《低风速风力发电机组选型导则》编制单位

一直致力于对风能资源的开发及利用

▼中车株洲所制造的风机 图片@中车株洲所

山东中车风电公司

拥有行业中先进的半实物仿真测试平台

和具备低电压穿越测试功能的风电机组综合测试平台

▼济南高新区风电产业园生产现场 图片@中车山东公司

自主开发出7个功率等级平台产品近40款机型

现有整机销售订单近300万千瓦

完成总包项目建设40万千瓦

▼总容量为100兆瓦的大虎台项目 图片@中车山东公司

中车首个自建风电场-骆驼山5万千瓦风电场完成吊装

近期将实现并网发电

各在运项目运行良好

机组可利用率、发电效率处于行业先列

产品得到客户的认可

▼骆驼山项目是中车第一个自营风电场 图片@中车山东公司

风电叶片

风机完成发电工作的核心部件

▼时代新材首套S72海上风电叶片成功挂机 图片@时代新材

时代新材

是国内知名风电叶片供应商

拥有材料、气动设计、结构设计、工艺开发等核心技术

抗冰冻技术、涡流发生器技术、叶片降噪技术

碳纤维叶片技术、叶根预制工艺等技术及工艺

达到国内领先水平

▼时代新材风电叶片首次出口哈萨克斯坦 图片@时代新材

截止2019年底

时代新材全球叶片累计装机容量超过20GW

累计装机超过10000套

▼时代新材风电叶片首次出口法国 图片@时代新材

风电塔筒

风力发电机的塔杆

支撑机舱和风轮的风电机组重要部件

▼海上风电塔筒装船 图片@中车山东公司

中车山东公司全资子公司山东中车同力钢构有限公司

是集设计、制造、安装为一体的现代化钢结构企业

具备国内领先的塔筒、机座生产技术和批量制造能力

▼济南塔筒生产现场 图片@中车山东公司

现有4个分公司10个生产基地分布于全国各地

具备年产钢结构类产品30余万吨能力

拥有完善的质量、技术、生产管理体系以及丰富的人才储备

▼塔筒出口土耳其 图片@中车山东公司

中车兰州公司

在甘肃玉门投产风电塔筒制造基地

连续多年取得了较好业绩

▼焊接打磨检测中的风电塔筒 图片@中车兰州公司

如今，从新疆哈密、酒泉玉门、内蒙古呼和浩特、宁夏银川、云南楚雄等地

走出了裂变式的多元化发展

▼制造加工中的风电塔筒 图片@中车兰州公司

兰州公司已从单一的机车检修行业

向风电塔筒制造领域的逐步迈进

也为公司的转型升级发展开辟了新的思维模式

▼吊装中的风电塔筒 图片@中车兰州公司

齿轮箱

是风力发电机组中的一个重要的机械部件

其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力

传递给发电机并使其得到相应的转速

中车戚墅堰所

利用轨道交通装备专有技术向延伸产业发展

从2008年开始涉足风电齿轮箱行业

▼2.5MW风电齿轮箱 图片@中车戚墅堰所

依托50年的齿轮传动行业研发和制造经验

启动了1.5MW风电齿轮箱自主设计

从此戚墅堰所的风电产业迈上了循序渐进、稳步发展的路径

▼风电齿轮箱试验台 图片@中车戚墅堰所

中车戚墅堰所生产的风电齿轮箱涵盖1.5MW、1.65MW、2MW、2.5MW、3MW等功率等级

拥有主轴集成式和主轴分离式两种结构

具备了年产风电齿轮箱500台套的能力

已在河北、贵州、甘肃、山西、湖南、江苏、新疆等多个风场投入使用

▼员工正在进行风电齿轮箱的装配作业 图片@中车戚墅堰所

中车南口公司

风电齿轮箱开发从引进国际先进水平技术起步

研发出了独特的柔性轴和功率分流均载技术

掌握了国际先进水平的产品设计方法和开发流程

具备了系统强度疲劳分析和载荷仿真验证能力

▼2010年第一台样机成功下线1.5MW风电齿轮箱 图片@中车南口公司

自主研发了3个功率等级

适应低风速大速比运行工况

完全满足陆地风机配套需要的9种系列产品

▼2014年自主研发2.0MW最大速比风电齿轮箱产品 图片@中车南口公司

自2010年第一台样机成功下线，2012年第一台样机实现挂机

至2019年1月1日为止

出厂408台风电齿轮箱，产品遍布全国7个省份和自治区

▼齿轮箱投入使用的河北闪电河风场 图片@中车南口公司

风电变流器

是双馈风力发电机中，加在转子侧的励磁装置

时代电气旗下的

株洲变流技术国家工程研究中心有限公司

是经湖南省科技厅认定为高新技术企业

专业从事变流技术前沿科技研究、模块化设计、核心技术系统化应用的研发、制造和销售

▼风电变流器 图片@时代电气

在风电变流领域

已形成低压双馈、低压全功率、中压海上3大风电变流器产品系列

产品从1.5MW到7.0MW

从平原到高原、从陆地至海上累计销售三千余套

▼3.3MW风电变流器通过“国网电科院”低电压穿越认证 图片@时代电气

超级电容器

具有充电速度快、循环寿命长、功率密度高、超低温特性好等技术特点

目前已成为风电变桨系统后备电源主流产品

中车四方所

致力于超级电容器关键技术研究

2015年采用美国Maxwell、韩国NESScap公司单体超容进行风电超容模组的设计研发

▼超级电容器模组柜体 图片@中车四方所

掌握了超级电容器模组集成核心技术和加工工艺

建立多条模组生产线为客户定制开发符合风电运行工况的超级电容器模组

产品通过UL、CE认证

▼80V22F模组 图片@中车四方所

产品在国内整机上海电气、湘电风能等整机均有应用

装机模组数量超过上万台

▼160V6F模组 图片@中车四方所

中车产投旗下的宁波中车新能源科技有限公司

自2009年起在风电变桨后备电源行业应用中持续发力

为客户提供系列化的全天候模组解决方案

所提供的超级电容作为风机安全的最后一道防线

▼2.7V 3000F（3000法拉）超级电容单体 图片@宁波中车新能源

先后与国内风机领军企业，如金风、远景等深度合作

与国内主要的变桨生产厂商，如华电天仁、江阴弘远强强联合

通过这些渠道进入国电联合动力等一系列重要客户的采购清单

且通过Mita、Enercon等合作伙伴进入了国际市场

▼160V 5.8F 超级电容模组 图片@宁波中车新能源

现宁波中车新能源科技有限公司

在新风场的建设、风电后市场的电容更新、后备电源电池改电容的改造等领域多渠道发力

▼16V 500F 超级电容模组 图片@宁波中车新能源

变桨系统

通过调节桨叶的节距角，改变气流对桨叶的攻角

进而控制风轮捕获的气动转矩和气动功率

稳定的变桨控制已成为当前大型风力发电机组控制技术研究的热点和难点之一

▼XE82-2000直驱风机变桨系统 图片@中车四方所

中车四方所

依托轨道交通电力电子技术平台和完善制造工艺体系

2016年开始为大唐新能源10余个风场生产了2.0MW双馈116风机变桨系统

通过不断的自主开发

具备了变桨系统机械和电气设计能力

▼2.0MW双馈116变桨 图片@中车四方所

2018年助力中车集团风电产业发展

配套中车集团风电主机企业开发的2.2MW变桨系统突破高海拔变桨技术

产品在诺木洪已通过业主验收

2.5MW、3.3MW变桨系已开始交付吊装

▼2.5MW双馈风机变桨系统 图片@中车四方所

随着绿色发展理念的贯彻

清洁能源，将在国民经济发展中占据更加重要的地位

《中国中车股份有限公司 2019 年年度报告 》中提到：

“中车的风力发电装备具备成熟完整的产业链

风力发电机不断取得新突破”

未来，中国中车的风电产业

将持续为各类客户提供最精益先进的产品与服务

合力推进我国风电产业发展

本文撰稿：中国中车微信平台

内容辑录：这是【新产业在中车】，第6篇文章

联合撰稿&图片提供：中车株洲所，中车山东公司，中车永济电机，中车株洲电机，时代新材，中车兰州公司，中车戚墅堰所，中车南口公司，时代电气，中车四方所，中车产投，宁波中车新能源

资料来源：人民日报，星球研究所

编辑整理：中国中车微信平台

闻道有先后，文章有遗漏

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原标题：《大“风”起兮云飞扬》

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