為什么我國風(fēng)電場需要量身定制風(fēng)機?簡單說,這是由中國風(fēng)電開發(fā)的實際情況決定的。
一個現(xiàn)象是,我國低風(fēng)速風(fēng)電場越建越多,可業(yè)內(nèi)卻很難界定某個風(fēng)電場是標(biāo)準(zhǔn)的IEC幾類風(fēng)場以及應(yīng)當(dāng)使用IEC標(biāo)準(zhǔn)中的幾類風(fēng)機?IEC標(biāo)準(zhǔn)對I 、II、 III、 S類風(fēng)場定義為10m/s 、8.5m/s、7.5m/s及其他。
但問題是,在復(fù)雜山地風(fēng)電場,各機位的風(fēng)資源差異十分明顯,甚至某些項目會出現(xiàn)橫跨S類,III類和II類三個風(fēng)速段的極端情況。顯然,開發(fā)這類風(fēng)場需要系列化機型的支撐,這不僅是為更高的投資回報率,更重要的是追求風(fēng)電場的整體安全性。
那么,為什么遠(yuǎn)景智能風(fēng)機平臺能真正為風(fēng)電場量身定制風(fēng)機產(chǎn)品呢?
先來認(rèn)知遠(yuǎn)景智能風(fēng)機產(chǎn)品平臺的設(shè)計理念。“模塊化”和“集合”是認(rèn)知這一平臺設(shè)計理念的兩個關(guān)鍵點:“模塊化”設(shè)計是解決個性化管理成本最重要的手段,它可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)的時間,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性;“集合”是指一系列共享設(shè)計、公共零件和接口的集合,使平臺中的產(chǎn)品系列具有相同的市場定位和類似的功能需求。
值得注意的是,相比傳統(tǒng)面向訂單或單一的產(chǎn)品設(shè)計,面向產(chǎn)品平臺的設(shè)計在開發(fā)方法上是一個飛躍,其特點體現(xiàn)在三大方面:一是面向產(chǎn)品平臺設(shè)計是面向一系列產(chǎn)品的共同設(shè)計,其在面向訂單設(shè)計之前就已經(jīng)過規(guī)劃和劃分產(chǎn)品系列和模塊功能設(shè)計;二是產(chǎn)品平臺設(shè)計必須定位一個或幾個特定系列的產(chǎn)品,其中產(chǎn)品有比較相同或相似的結(jié)構(gòu)和功能,便于分辨各單一產(chǎn)品之間的共性和個性元素;三是基于產(chǎn)品平臺的各個功能模塊,通過適當(dāng)?shù)倪x配、參數(shù)驅(qū)動和少量個性化設(shè)計,可快速生成滿足客戶需求的個性化產(chǎn)品。
下圖描述了這一產(chǎn)品平臺的基本結(jié)構(gòu):

產(chǎn)品平臺示意圖
或許,以汽車行業(yè)平臺化開發(fā)為例,可以有助于認(rèn)知遠(yuǎn)景智能風(fēng)機平臺的價值。可以看得見的是,遠(yuǎn)景智能風(fēng)機平臺化的開發(fā)方法定能滿足未來風(fēng)電市場和個性化客戶的需求。
汽車平臺化開發(fā)方法示例
由此可以聯(lián)想到,風(fēng)機產(chǎn)品平臺包括機械傳動總成、電氣傳動總成、機艙承載底盤以及輪轂等幾個基本模塊,遠(yuǎn)景智能風(fēng)機平臺在模塊設(shè)計的理念上堅持了五大原則:
一是模塊設(shè)計需要考慮在不同機型上盡可能的通用性,特別包括塔筒和基礎(chǔ),這樣在實際基礎(chǔ)施工上會帶來很大的便捷性;二是關(guān)鍵大部件及子系統(tǒng)的模塊規(guī)劃要匹配未來機型和零組件的發(fā)展趨勢,能夠使得產(chǎn)品平臺支持未來的產(chǎn)品升級;三是控制系統(tǒng)的平臺化設(shè)計要匹配未來風(fēng)機及控制策略的發(fā)展趨勢,能夠兼容考慮產(chǎn)品平臺支撐產(chǎn)品的升級;四是備品備件的通用性;五是運維的通用性。
模塊的發(fā)布及其應(yīng)用到批量機型中的關(guān)鍵零組件必須是已經(jīng)被市場驗證成熟或通過嚴(yán)格測試的,以使新型衍生風(fēng)機既快速滿足市場新需求,又能夠同時保證衍生風(fēng)機的性能和可靠性繼承其母平臺原有機型的成熟特點,確保在20年全生命周期為業(yè)主提供穩(wěn)定的經(jīng)濟回報。
為什么遠(yuǎn)景智能風(fēng)機平臺上出產(chǎn)的風(fēng)機能夠?qū)崿F(xiàn)這一經(jīng)濟目標(biāo)?
一方面,系統(tǒng)的魯棒性、前瞻性和可復(fù)用概念結(jié)構(gòu)設(shè)計,使平臺有了更具未來氣質(zhì)的可擴展性和功能延伸性。從EN-110/2.1到EN-115/2.2、EN-115/2.3機型,再到EN-121/2.2,每款機型的推出均是在原有母平臺結(jié)構(gòu)上的局部優(yōu)化與增量的開發(fā),使得平臺上的高可靠性、高性能DNA得以在所有機型上傳承。比如基于成熟齒輪箱技術(shù),通過載荷的優(yōu)化設(shè)計,開發(fā)出適用于低風(fēng)速區(qū)域的高承載扭矩大速比齒輪箱,以及模塊化的變槳軸承系統(tǒng)、偏航制動驅(qū)動系統(tǒng)和機艙承載結(jié)構(gòu)設(shè)計,既要擴大風(fēng)輪直徑,還要使其帶來的載荷最小化,為未來產(chǎn)品升級留有充分的余量空間。
另一方面,遠(yuǎn)景智能風(fēng)機平臺對接國際領(lǐng)先的成熟零部件供應(yīng)鏈體系,關(guān)鍵部件的選擇均考慮其長期運行業(yè)績。比如作為一個標(biāo)準(zhǔn)化模塊,機械傳動總成系統(tǒng)中的主軸承和齒輪箱來自Winergy或ZF,均是歷經(jīng)市場長期驗證的成熟零組件,與在全球廣泛裝機的西門子2.3/2.5-108完全相同的零組件系統(tǒng)。
值得一提的是,遠(yuǎn)景智能風(fēng)機平臺擁有核心控制的知識產(chǎn)權(quán),其智能控制技術(shù)是平臺優(yōu)異性能的關(guān)鍵所在。超過200萬行的智能控制技術(shù)代碼是跨平臺、 跨機型的通用軟件包,這使得相同葉輪直徑的智能風(fēng)機比傳統(tǒng)風(fēng)機提升15%以上的電量。
實際上,遠(yuǎn)景智能風(fēng)機平臺也借鑒了汽車行業(yè)的成功經(jīng)驗,比如汽車控制技術(shù)是各種技術(shù)的集成應(yīng)用,而遠(yuǎn)景智能風(fēng)機通過對諸如智能雙模控制、狀態(tài)模型估計與參數(shù)智能尋優(yōu)技術(shù)等智能技術(shù)的集成應(yīng)用,已將風(fēng)機的智能化水平提升到全球最高水平,而這也成為遠(yuǎn)景智能風(fēng)機優(yōu)異性能與更高可靠性的保障。