1. 金风1.5风机
新能源设备制造
公司介绍:金风科技主要从事风机制造、风电服务、风电场投资与开发三大主要业务以及水务等其他业务。而主要的产品项目有各类风机和风机零部件、风电服务和风电场开发项目等。在风力发电设备制造领域中,金凤科技是国内最早的企业之一,历经二十年的发展历史,逐步成长为国内领军和全球领先的风电整体解决方案提供商。
大家已经了解完公司,现在就来讨论一下公司的优势之处。
2. 金风1.5风机发电机
1500KW风轮直径77m,塔高65m。
2500KW和3000KW风轮90m,塔高100m。1500KW风力发电机是我国的主流机型,风轮直径大多是77米左右,也有70米、82米、87米的。塔筒高度65米、70米。2500KW和3000KW目前不是主流机型,但是已经有了实际应用。华锐东海大桥的34台3MW风机风轮直径90米,塔筒高90米。金风官厅水库安装了2.5MW样机,高度100米,风轮直径90米。风力发电机是将风能转换为机械功,机械功带动转子旋转,最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成
3. 金风1.5风机液压站压力比较故障
前景很好。
近年来,瓦轴集团聚焦市场规模大、前景好、附加值高的轴承发展项目,围绕工业装备轴承、轨道交通轴承、汽车轴承和风电轴承各领域,加快推进结构调整,做竞争力强的中高端轴承“加法”,做低端产品“减法”,提升了企业核心竞争力。
在工业装备轴承领域,瓦轴集团向高寿命、高精度、高转速、低噪音方向发展,重点发展钢铁、机器人、工业齿轮箱、工程机械、港口机械和矿山机械等工业类配套轴承。公司融入欧洲设计理念,在稳定为世界知名企业批量配套多种型号工业和风电齿轮箱轴承、屡创新纪录的同时,又研发国内首创的增速箱行星轮轴承,样品已交付客户。为日本知名企业配套的电动液压注塑机丝杠主轴轴承,品质达到国际同类产品水平。
瓦轴集团已建成全球轴承品种最多、生产规模最大、配套机组最全的风力发电轴承生产基地,系列开发出1.5MW、2.0MW、3.0MW、5.0MW、6.0MW、7.0MW等系列风机配套轴承,全面掌握风力发电机组配套轴承的研制技术,有力支持了中国大兆瓦风电机组的生产制造,其能力和水平进入到世界先进行列。公司向大兆瓦和海上风电方向调整,偏航变桨轴承和增速机轴承逐步扩大国外主机市场。今年前9个月,公司开发了庄河风场5MW海上风电轴承项目并批量供货,金风科技、上海电气、中船重工等国内风电行业知名企业的订货也爆满,一些客户派出专人现场跟踪产品交付情况。
在汽车轴承领域,瓦轴集团重点发展出口北美的汽车自动变速箱轴承、卡车二代轮毂轴承单元和乘用车轴承。今年,在为德国著名品牌汽车配套差速器轴承等多个项目上实现新的量产,并达到产能最大;为亚太市场高端新能源汽车配套的电驱轴承将全面量产,开启国内多个商用车和乘用车高端轴承配套项目。
在轨道交通轴承领域,瓦轴集团向高速和重载方向发展。大轴重铁路货车滚动轴承达到国际同类产品先进水平,打破了一直被国外垄断的局面;掌握大功率机车系列轴箱轴承关键技术,打破了国外技术封锁并实现国产化;客车轴承由低速向高速方向调整,实现高铁轴承国产化;地铁和城市轻轨轴承全面进军国内各大城市。在工业和信息化部公布的《2018年工业强基工程重点产品、工艺“一条龙”应用计划示范企业和示范项目名单》中,瓦轴集团承担了高速动车组轴承产品仿真分析和数字化设计、地铁车辆轴承产品标准制定及新一代先进轨道交通轴承智能制造新模式项目。
面向未来,瓦轴集团将通过建设国际化的营销及服务平台、国际化的技术开发及创新平台、国际化的供应链及制造平台、国际化的人才培养及集聚平台,把瓦轴打造成最具品质与实力的自适应组织,引领大连轴承产业转型升级。
4. 金风1.5风机参数
控制系统,它是风电机组中最为关键的核心部件,也是目前国内风电产业中最为薄弱的环节,直到现在大多数主机厂仍然使用国外产品,虽然金风公司已经能为自己配套失速型小机组,国产1.5兆瓦系统已经试运行,但远远满足不了国内需求。
变流器:目前我国主机公司主要基本采用进口产品。
主轴承和发电机的精密轴承,几乎全部从国外进口。
其次很多配套部件,因为部件技术难度大、投资强度高,没有实力的企业难以介入。拿齿轮箱为例,其中关键零件行星齿圈需要大型数控磨齿机加工,精度要求很高,而且可靠性要求很高。要建一个齿轮箱生产企业,需要上亿元人民币。所以很多设备还是进口。
风机叶片制造技术不断提升
风机叶片是体现风能技术进步的关键风力机组部件,风机叶片产业是伴随着风电产业及风电设备产业的发展而迅速蹿升的。随着国内企业和科研院所的共同努力,中国风机叶片产业的供给能力迅速提升。截至2008年,中国境内的风电机组叶片厂商共有40余家。其中,已经进入批量生产阶段的公司有14家。2008年,已投入批量生产的叶片公司生产能力为460万千瓦。预计到2010年,这些叶片公司全部进入批量生产阶段后,综合生产能力将达到900万千瓦。
复合材料风机叶片是风力发电系统的关键动力部件,直接影响着整个系统的性能,要求其具有长期在户外自然环境条件下使用的耐候性,匹配合理的价格。因此,叶片的设计和制造质量水平十分重要,被视为风力发电机系统的关键技术和技术水平代表。
风电叶片是一种高性能的复合材料产品,制造条件要求高,温度要求16℃~25℃,空气湿度要求低于70%。
传统复合材料风力发电机叶片多采用手糊工艺制造。
手糊工艺的主要特点在于手工操作、开模成型(成型工艺中树脂和增强纤维需完全暴露于操作环境中)、生产效率低,树脂固化程度(树脂的化学反应程度)往往偏低,适合产品批量较小、质量均匀性要求较低的复合材料制品的生产。因此手糊工艺生产风机叶片的主要缺点是产品质量对工人的操作熟练程度及环境条件依赖性较大,生产效率低,产品质量均匀性波动较大,产品的动静平衡保证性差,废品率较高。特别是对高性能的复杂气动外型和夹芯结构叶片,还往往需要粘接等二次加工,粘接工艺需要粘接平台或型架,以确保粘接面的贴合,生产工艺更加复杂和困难。
手糊工艺制造的风力发电机叶片在使用过程中,往往由于工艺过程中的含胶量不均匀、纤维/树脂浸润不良及固化不完全等,引发裂纹、断裂和叶片变形等问题。此外,手糊工艺往往还会伴有大量有害物质和溶剂的释放,有一定的环境污染问题。
真空灌注工艺适宜大型风机叶片批量生产。
主要原理为先在模腔中铺放好按性能和结构要求设计好的增强材料预成型体,采用注射设备将专用低粘度注射树脂体系注入闭合模腔,模具具有周边密封和紧固以及注射及排气系统,以保证树脂流动顺畅,并排出模腔中的全部气体和彻底浸润纤维,并且模具有加热系统,可进行加热固化而成型复合材料构件,属于半机械化的复合材料成型工艺。工人只需将设计好的干纤维预成型体放到模具中合模,随后的工艺则完全靠模具和注射系统来完成和保障,没有任何树脂的暴露,因而对工人的技术和环境的要求远远低于手糊工艺,并可有效地控制产品质量。
与手糊工艺相比,真空灌注工艺不但节约了粘接工艺的各种工装设备,而且节约了工作时间,提高了生产效率,降低了生产成本。同时由于采用了低粘度树脂浸润纤维以及采用加温固化工艺,大大提高了复合材料质量和生产效率。中材科技、中复连众、中航惠腾,棱光实业、东方电气等国内大型叶片制造商均已采用真空灌注工艺。
风机叶片产业发展日臻成熟 叶片是风机设备的核心部件,从零部件价值量的角度来看,叶片的价值量最大,造价约占整个设备的25%。同时,风机叶片产业是风电机组部件中确定性较高、市场容量较大、盈利模式清晰的复合材料行业。
目前,丹麦的LMlasfiber公司是全球领先的风机叶片生产商,全球市场占有率达到45%。由于风机叶片的技术含量与进入门槛较高,国内目前具备叶片规模生产能力的企业并不多。主要有中材科技、中复连众、中航惠腾,棱光实业。国际知名的叶片制造商丹麦艾尔姆(LM)公司、维斯塔斯(Vestas)公司、西班牙歌美飒(Gamesa)公司和印度苏司兰(Suzlon)公司,已在天津独资设厂生产风电叶片。 国内目前已经超过40家叶片制造商。这其中的大部分企业由于本身没有独特的技术优势,注定要被边缘化,甚至淘汰。根据国内几家企业的规划和目前的扩产进展,包括中材科技、中复连众、中航惠腾均有1000套规模的扩产计划,棱光实业今年产能将达到550套,2010年将继续提高,这4家企业的预计规模将接近4000套。
目前对市场规模预测的变数在于外资叶片厂,外资叶片制造商生产规模已超过国内企业,根据其扩产规划,达产后生产规模将接近2000套,加上4家国内大厂的产能规划,已经可以满足市场需求,更何况还有零零散散的诸多小厂。
随着供需紧张形势的缓解,行业竞争逐渐激烈。叶片行业将经历从纷乱到寡头、从短缺到均衡、从暴利到薄利的过程,市场将形成少数几个1000套以上规模的寡头,这些企业将获得高于行业平均水平的盈利能力,而其他厂商将逐渐淡出竞争格局。同时国内叶片生产企业将日臻成熟,产品除满足内需外,出口有望实现较大的增长。
叶片制造商的收益主要取决于销售价格和成本两方面,随着叶片市场规模的扩大,成本和售价都将明显下降,但具备规模、技术和成本优势的企业成本下降速度超过售价降低速度,盈利超过平均水平。随着国际原油价格的下降,风机叶片的主要原材料树脂、玻璃纤维布和PVC等都会下调,风机叶片保持10%~15%的净利润率是比较合理的指数。 国内整机企业的高速扩张带来对上游零部件的需求增长,目前叶片、齿轮箱、轴承等零部件供需均较紧张,为零部件企业带来良好的景气周期。
由于境外制造商在国内设置的叶片厂主要面对国际竞争对手,而同样型号产品境外叶片制造商的售价较国内制造商高,因此在可选的情况下,国外制造商基本都会采用国内叶片制造商作为供应方。加之国内整机商的迅速发展,也给叶片制造业带来了更多机会。
随着供需形势的缓解,行业竞争逐渐激烈,盈利能力将回归平均水平。叶片行业目前盈利能力颇高,因此厂商控制成本的压力不大,但在未来,成本控制能力、技术创新水平在很大程度上决定了企业的盈亏。
5. 金风1.5风机预充电去失败故障
2006年,天能重工在山东青岛成立。公司专注于制造风力发电机组塔架设备,历经14年发展,已经成长为国内最具规模的风机塔架制造龙头企业。
目前,天能重工先后为金风科技、华锐风电、广东明阳、浙江运达、上海电气等主要风电主机供应商提供过配套塔筒,与中广核、华能、中节能、国投集团等建立了稳定的供应关系。
6. 金风1.5风机结构图
如果在变桨系统运行良好的状态下,基本可以抗住10级-12级左右的风力,大约每秒风速20m/s。12级以上的台风,或者是达到14级的超强台风,超大概率会出现折断和倒塌的情况。
风电倒塌
先看看风力等级分布:
中国气象网有一个风力等级的分布图,直接看10级以上的风速:24.5m/s-40m/s是10-12级风力的速度。
风力分布
我们再看看看,海上风力发电机的设计风速。看一下运达风电的风力发电机设计参数。
以前的金风,远景,明阳在他们的产品说明书上面,都是有极大风速参数的,现在都没有了。只有运达风电还留着。我们看一下详细数据。
运达风电风力发电机参数
不知道是否能看清,这里列举一下详细数据:5MW(5000kw),5.2MW,5.5MW,6MW,6.5MW这几个型号:
(1)额定风速都是10.1-10.6m/s。相当于5-6级风力,由于本身风力发电机都比较高,所以高空风速5-6级,可能地面风速感觉起来只有3-4级风(也就是树叶轻轻摇动的风力)。
(2)切入风速都是:20-25m/s。什么叫切出风速,简单的说就是,风速如果达到20M/s,风力发电机就必须要停机,不然就有危险。所谓的切出风速,就是叶片不在工作的风速。
那么怎么进行切出?“切出”这个词语的表面意思就是风电叶片,从风中出来。不在迎风,而是顺风。
叶片顺风,迎风有夹角
这上面的像飞机翅膀的部分,其实是风电叶片的横截面。风机叶片迎风面
叶片横截面受力
在实际的叶片上面,这一个横截面就是下面这样分布的。
受到的力样式
如果遇到强风,要保护风力发电就,就需要把风扇的叶片做到顺风,也就是攻角0度,或者是180度。
叶片攻角变化的情况下,升力和阻力系数变化
可以看到在0度,和180度的时候,正好升力和阻力可以抵消。
实际大风的时候就是这样:
叶片停止状态
这时候的叶片,如果用手掌来比划一下,就类似于正好同风形成一条线,而且恰好迎风。
仔细看视频中的几个风力发电机,都是一个朝向,这个朝向就是风向。
是什么做到叶片的切出?
变桨系统,和偏航系统。
1、偏航系统很好理解,就是大风车转头,玩过折纸的风车都知道,要正对着才能转,这就是偏航。在大风的时候,要正好同风来的方向一致。
2、变桨系统,就是每一个叶片底部,在机箱里面都有电机带动着叶片转动。
风机结构
看到最前面,叶片底部的原型法兰了吗?那个也是可以转动的。
结构是这个样子:
变桨系统
也就是说:在大风的时候,风机保护自己的方式是:变桨+偏航。然后就是停机,保证不动,正面硬抗。
但是这里面有一个问题:振动也会带来损坏。
有风的时候,我们都知道,一般都会出现振动。
2014年7月18日,超强台风“威马逊”台风正面登陆广东湛江徐闻,此次台风连续两次加强,最高风力17级(60米/秒以上);处于主风区内的某风场33台1500/77机组,有13台风机倒塌,另有5台风机损坏(叶片破裂、发电机掉落、机舱被揭开)以致无法运行。
勇士风场
现场倒塌是这样样子。仔细看第一张图,第一张图是顶部的风机掉在了前面,风塔向后倒去。这说明,顶部的风机是在到之前被甩出去的。
这很明显是振动造成的损害。
这就是在极大风速情况下,即便变桨系统运行良好,也有可能被台风损坏。
我们来看看运达风机的极大风速是多少?
是59.5m/s。
我记得金风1.5MW陆地风机,早期的极大风速好像是70m/s。
这基本上就是17级以上台风才能达到速度。
但是这并不是说,就一定能保证抗住17级台风。就像我们上面说的,在施工,或者是变桨系统不按照标准的情况。极有可能在40M/S以上就出现损坏。根据已有的资料记载,大致在50m/s以上的风速,超大概率对风电会带来损害。
如果损坏了风机值不值得修?要不要重建,一台风机多少钱?
按照2021年,海风风电平均招标价格大致在4-4.5元/Wh,算一下一个5MW的风机,大致价格在2200万左右。
如果坏了要不要重建?
风场需要审批,风场相当于地皮,风电塔相当于店铺,目的是要挣钱的。所以损坏了。一般都是考虑重建。不然风场一定会亏损。
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