新工廠“整裝待發”，美國通用電氣（GE）助力我國清潔能源轉型
http://m.sharifulalam.com 2020-10-19 16:59 來源：天極網
美國通用電氣(GE)可再生能源集團史上最大陸上風機Cypress柏樹平臺集高效、經濟、靈活和可靠為一體，對整個亞洲乃至全球陸上風電都具有里程碑的意義。而這臺造福于人類的風機的核心、機艙、輪轂及一些控制系統都來自GE沈陽陸上風電工廠，其占地僅3萬平方米，4條產線的單班年產能卻可達600臺，截至今年7月底，累計已向全球供貨近3000臺風電機組。
如今，中國風電裝機容量穩居世界首位，正逐步由規模化轉型高質量發展，沈陽工廠就見證并參與了風電技術的進步和風電市場規模的擴大，是美國通用電氣(GE)風電本土化的典型縮影。而在今年8月5日，美國通用電氣(GE)宣布位于河南省濮陽市的GE亞太低風速生產基地(簡稱“GE濮陽風電生產基地”)順利竣工投產，為中國量身定制的GE 2.5-132風電機組正式下線。
美國通用電氣(GE)可再生能源集團陸上風電中國區總經理趙霖表示，美國通用電氣(GE)不會因為陸上風電行業出現“重回三北”的跡象而放棄低風速市場，“對于GE的業務增長而言，低風速市場和中高風速市場是在同步推進的。針對低風速市場，我們已經配備了河南濮陽工廠。對于以三北地區為典型的中高風速市場，GE功率最大的Cypress柏樹機型會以最快速度進入中國市場。”
場地有限的沈陽工廠，為何能為全球市場供貨？
其實，沈陽工廠的廠房一開始并不是為了風電而設計的。從2005年開始，團隊花了很多精力對廠房進行改造。之所以能在有限的空間實現全系列機型供貨和多海外市場供貨，靠的是智能制造和精益管理。
型號復雜、換線頻繁、高交付要求、高難度高風險操作、大體積大重量部件運輸……都是陸上風電機組產線的“日常”。在空間有限的廠區內，訂單量在增長、風機“體型”卻越來越大，大設備騰挪的難度與日俱增。為了最高效地使用場地，沈陽工廠琢磨出許多首創做法。
在美國通用電氣(GE)一條生產線上，一字排開的七個輪轂正以肉眼難以察覺的速度緩緩移動，但地上并沒有電纜。一改常規的吊車生產線模式，HUB輪轂生產線上的每一個輪轂都配備了升降平臺車和移動平臺車，后者令設備得以前后移動及360度旋轉，操作工人的作業平臺以同樣的速度被另一條鏈條驅動。
通過地下鋪設的鏈條和電機勻速驅動工位，該產線實現了產品和作業平臺的同步運行，以銜接上下游進行自動化物料輸送。據介紹，基于產能需要，該產線可在0.4米/小時到4米/小時的速度范圍內勻速移動，柔性切換從1MW到5MW的全系列風機平臺產品。
其中一臺輪轂內部，一臺懸空的橙色KUKA機械臂正在完成特殊的作業任務：在小空間里對風機輪轂大型軸承部件進行大批量、重復性螺栓緊固工序自動化操作。這是美國通用電氣(GE)陸上風電全球首個也是唯一在輪轂內部實現應用的KUKA機器人，相較于人工作業，生產時間縮短近一半，提高操作安全性的同時解決了原本需要5個多小時的瓶頸工位。同時，全廠數字化MES(manufacturing execution system)系統串聯起從原料到貨到訂單交付的所有環節，確保每個型號設備對應的每一環節的穩定質量產出。
沈陽工廠既是風電行業發展的縮影，也是美國通用電氣(GE)風電本土化的典型縮影。大約15年之前，由GE其他工廠改造而來的沈陽陸上風電工廠從1.5MW風機起步，隨著風電技術的進步和風電市場規模的擴大，逐漸覆蓋GE從1MW到5MW的全系列產品，生產組裝超過6類陸上風電機組設備，成為美國通用電氣(GE)陸上風電亞太地區最大的組裝生產基地。
全球規模最大、最具競爭力的中國風電市場一直是沈陽工廠的供貨主體，約占該工廠累計產量的三分之二。據了解，在沈陽工廠投產后的前十年，產品完全供國內市場，且基本是單一型號產品。在兩三年的過渡與轉型期后，2016年起沈陽工廠開始大范圍向海外市場供貨：除了亞洲市場外，由于其全系列生產的特點，該工廠同時服務于歐洲、美洲、非洲等其他市場。得益于智能制造技術和精益管理的廣泛應用，沈陽工廠迄今仍舊保持著自投產以來連續15年按時交付訂單的記錄。
今年3月，亞洲首臺Cypress機組已從沈陽工廠下線啟程運往澳大利亞，沈陽工廠還將繼續為澳大利亞客戶供貨剩余的幾十臺機組，滿足當地10萬家庭的用電需求。
風電開發重回“三北”？GE：不會放棄低風速市場，與中高風速市場同步推進
中國陸上風電的投資建設熱潮經歷過幾次轉移：風能資源最豐富的廣袤“三北”(西北、東北、華北)地區曾是開發商最集中、競爭最白熱化的區域。但在爆發式增長后，由于電網外送能力不足及當地消納跟不上風電快速發展，“三北”出現大面積棄風限電，風電開發被迫南下，開赴南方山地，低風速風電開發潮由此興起。過去八九年時間里，低風速風電已成為中國風電增長的重要來源。
不過，眼下的中國低風速風電正處于十字路口。一方面，是業已清晰的風電平價上網時間表。2019年5月，國家發改委發布《關于完善風電上網電價政策的通知》，正式明確提出“自2021年1月1日開始，新核準的陸上風電項目全面實現平價上網，國家不再補貼。”中東南部雖更接近電網負荷的受端地區，但風資源稟賦遜于“三北”，地形、地貌、氣象條件相對復雜，風機的運輸、安裝、運維所需投入的成本也更高，這意味著無補貼模式下低風速風電項目面臨的經濟性挑戰更為嚴峻。
另一方面，隨著近兩年“三北”棄風限電逐漸好轉，外加特高壓送出線路，國內的風電開發熱點出現了重回“三北”中高風速地區的跡象。據風電行業媒體不完全統計，從2019年下半年至2020年初，華能、國家電投、大唐、中廣核等央企風電開發商在“三北”地區掀起新一輪圈地運動，整個“三北”地區風電大基地規劃總規模預計超過40GW(1GW=1000MW)。
這一系列因素是否意味著，進入平價或競價時代之后，低風速風電發展的阻力在增大？美國通用電氣(GE)可再生能源集團陸上風電業務中國總經理趙霖不這么認為。
趙霖認為，從整體體量上來看，低風速市場的增量沒有什么變化，還是在增長，只不過從明年開始多了一個增量，也就是“三北”地區所謂的大風場板塊會有一些增長。雖然央企更青睞于大風電基地，“但這并不意味著其他客戶或者美國通用電氣(GE)會放棄低風速市場，還是按部就班在往前推動。”
據趙霖透露，從GE的觀察和收到的市場反饋來看，“一方面我們整個低風速市場的潛在訂單，包括招投標數量還是在有條不紊往前走，但同時也看到蠻多‘三北’地區中高速招標也在往上走。過去幾年大家完全集中在低風速，沒有太多中高風速市場的機會，實際上這些資源已經都掌握在手里了，只是由于限電的原因沒有展開招標業務。”
2017年開始，國內外風電整機商陸續發布了4MW及以上等級的陸上風電機組，陸上風電步入“4.0時代”。眼下4MW+陸上風機仍在唱主角，但GE已手握針對中高風速地區開發的下一代“巨無霸”機型：GE迄今功率最大的陸上風電機組設備Cypress柏樹平臺，單機功率可達5.3MW，葉輪直徑158米，年發電量超過2000萬度，能以更少的風機數量實現同等的電量，且大兆瓦機組可有效減少風電場用地成本。
“陸上風電產品和技術的發展趨勢，會向全生命周期經濟效益更高的風機過渡。所以很多年前我們就開始著手研發大功率、大容量的陸上風電機型。”趙霖認為，Cypress柏樹平臺是GE征戰中高風速市場的王牌產品，且生逢其時。“我們討論的5.3、5.5兆瓦機型，行業里很多還是停留在紙面上，GE是唯一做出來的，有原型機，并且機組已發往海外客戶。不過因為設備進入中國要做大量的測試、認證，還需要花點時間，所以不會立刻進入中國市場，但我們還是會盡快把它帶進來。”他如是說。
針對低風速市場，GE已經落子中國最具典型、體量最大的低風速市場——河南。作為GE可再生能源集團全球第六個、繼沈陽工廠之后中國第二個陸上風電機組生產基地，濮陽風電生產基地將生產GE專門針對中國特有低風速風況環境而設計的2.5-132陸上風電機組，預計年產量將達到200-300臺。
美國通用電氣(GE)以開拓創新為先導，以碧水藍天為己任，其在可再生能源上的求索之路還在繼續，未來，GE將通過生態圈的建立，以及濮陽工廠進一步的成本優化、產品升級換代，來進一步拓展其在低風速市場的增長。同時，也會以最快的速度把Cypress柏樹平臺帶到中國市場來，創造更多的“風速奇跡”，為中國乃至全世界更多的家庭增添“清潔動力”。
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