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时至今日,我国风电产业发展日臻成熟,不仅体现在开发规模的稳定、机型的丰富、技术的先进以及服务的高效上,市场主体数量和结构也趋于合理。最近十年,是行业发展最为激荡的岁月。滚滚历史洪流,大浪淘沙,部分企业由于种种原因未能经受住考验,惨遭淘汰出局。还有一些企业则立足于研发与创新,用时间洗净铅华,最终从激烈的竞争中脱颖而出,华丽转身为国内,乃至全球风电市场的领跑者。上海电气风电集团(下称“上海电气”)便是其中的代表。

从初涉风电业务,到坐拥国内海上风电半壁江山,这家企业用了十年左右的时间,走出一条许可证生产-联合设计-自主创新的技术路线。

十年蝶变成龙头

不谋万世者,不足谋一时。

进入2019年,上海电气的风电业务开拓接连传出好消息,相继中标中广核江西吉水4.2万千瓦风电项目、新疆晋商山西静乐10万千瓦风电项目、国家电投广东揭阳20万千瓦海上风电机组订单,7兆瓦机型在国内首次实现商业化运营,与江苏海上龙源风力发电有限公司签署海上风电备件代储及长协采购框架协议……整体呈现“海陆并进”之势。

纵观近几年,如此表现已成常态,尤其是在海上风电领域,上海电气更是斩获一半左右的市场份额。该公司高层认为,这是其多年积累遇到市场机遇期所产生的必然结果。

2006年,上海电气成立风电设备有限公司,正式进军新能源领域。如同许多其他企业在开拓新市场采取的做法一样,最初上海电气运用的策略是许可证生产,引入德国dewind、aerodyn以及西门子等公司的成熟机型。但该公司高层深知,这是快速叩开新市场大门的捷径,却无法形成自己的核心竞争力。

基于这种认识,经过几年的积累,该公司迅速转入发展战略的第二个阶段——联合设计,针对中国的风况特点,与国外企业联合研发具有更高环境适应性的机型。通过这种方式,一方面,培养出核心的研发团队,并吸收国外先进理念建立起一套高标准的管理体系;另一方面,实现供应链的全球化,与优质供应商形成密切的合作关系,这些都为第三阶段的自主创新奠定基础。

“我们是站在巨人的肩膀上成长起来的,但又不能依赖于此。因此,集团为风电业务确定了‘两个坚定不移’的原则,即坚定不移地与国外先进企业合作,同时坚定不移地进行自主研发。“上海电气风电集团运营总监陈洪杰向《风能》杂志记者表示。

然而,受制于此前我国海上风电发展缓慢,上海电气蓄积的能量未能被充分释放。最近几年,这种局面得以扭转。伴随开发节奏的加快,该公司的业务迅速扩张,市场占有率一度超过60%。期间,其依托4兆瓦、5兆瓦、6兆瓦和7兆瓦平台推出了一批重点新机型,引领国内大兆瓦海上风电机组发展潮流,并在实际运行中表现不俗。

比如,2018年,在6.5米/秒的年平均风速条件下,安装38台上海电气4.0mw-130风电机组的中广核如东海上风电场的年利用小时数达到3549小时,在江苏沿海海上风电场对标中名列前茅。这款机型还曾连续两年被国外的“windpower monthly“杂志评为“全球最佳海上风电机组top10”。

与此同时,上海电气的陆上风电机组研发也动作频频,在早期1.25兆瓦机型的基础上,陆续发布了自己的2兆瓦和3兆瓦平台。

围绕机组研发与制造,这家企业不断将业务向产业链上下游延伸,转型势在必行。

据陈洪杰介绍,2015年,上海电气以原有的风电设备公司为核心组建了风电集团,致力于成为全球领先的风电全生命周期服务商,业务覆盖风电场投资开发、整机制造、运维服务等。

面对良好态势,在上海电气高层看来,下一步的目标十分明确,“海上第一、陆上前三”。

发力智造谋未来

不谋全局者,不足谋一域。

目前,我国风电产业发展进入新周期,竞争性配置政策全面落地,剑指平价上网,对降低成本和提升效率提出了更高的要求。面对新形势,上海电气聚焦数字化技术应用,并在相关探索方面处于行业前列。

2015年,这家企业即依托人工智能、大数据、物联网、云计算等技术,开始自主研发设计大数据平台——“风云”系统。它是一套风电全生命周期智能化管理平台,能够为用户提供涵盖前期风能资源评估、风电机组选址、整体方案设计、生产物流管理、运维监控、后评估等各个环节的一体化服务。

“我们始终认为,数字化是价值创造的推手,而非噱头。因此,‘风云’系统更关心的是能为行业解决哪些挑战与难题。”陈洪杰表示,“多年运行中,经过数次迭代,这套系统的功能更加强大、运行精度逐步提高,为业务开展提供了很好的支撑。”

他还透露,目前,以“风云”平台为基础,上海电气成立了一家专门公司统一管理所有的数字化平台,旨在推动整个集团的数字化建设。

对于上海电气而言,数字化手段的应用并不仅限于此,而是渗透到生产经营的方方面面,制造环节就是重点之一。

走向智能制造是我国高端装备制造业转型升级的核心路径,鲜为人知的是,上海电气已经对此展开了多年探索,并取得初步成果,这可以从其位于福建莆田的制造基地中管窥一二。

据了解,该基地集研发、试验、制造、运维为一体,占地面积9.8万平方米,厂房面积3万平方米,总投资15亿元,具备年生产150台(套)大兆瓦海上风电机组的能力,产值可超百亿元。

基地建设创造的“中国速度”曾让外国合作伙伴惊叹不已。2017年3月,打桩、回填土;2018年3月,进入试运行;同年8月,第一台6兆瓦机组下线;10月,首台7兆瓦产品下线;12月,风轮直径达到171米的d6x海上低风速机型下线,真正做到“当年建成、当年投产、当年创造效益”。

据上海电气莆田基地总经理陈辉介绍,这个基地对标欧洲先进智能制造,完全按照“工业4.0”制造标准和流程打造,定位于成为亚洲地区工艺水平最高、产品技术最先进、规模最大的海上风电综合性基地,建有现代物流作业区、智能流水生产线、超大部件存储区、节能办公楼等。

在实地走访中记者注意到,从螺栓紧固、部件运送到质量检测、发电机测试,数字化技术与自动化设备应用无处不在。借助智能化充磁/插磁设备,两台机器人即可完成磁钢充磁和插磁作业,并会对每一个磁钢进行包括尺寸、磁性能及序列号等在内的全方位检查和记录,从而保证性能及可追溯性;扭力机械手臂,具备扭矩控制、角度控制和扭矩保持功能,能实时显示拧紧扭矩和角度值监控;微动行车系统,具有智能防摇摆功能,最大保证安装精度;莱卡激光跟踪仪,主要用于对关键部件进行空间尺寸的三维测量,精度达到微米级;大功率直驱发电机组全功率测试平台,占地面积约500平方米,可满足大兆瓦直驱发电机组的集成测试与研发需求。

“此外,车间还配有温湿度控制系统,从而确保装配、调试以及检测均是在恒温恒湿的环境中进行。”陈辉补充道,“为了降低能耗,我们还应用了一套综合能效管理系统,利用传感器集中监控所有的生产流程,及时发现能耗的异常或峰值情形,通过分析加以优化。”

这些软硬件离不开真金白银的投入,但产生的效果也十分显著。以智能化充磁/插磁设备为例。对于一台6兆瓦直驱发电机的磁钢充磁及插磁工作,若按传统方式作业,需要10个人花费6天,每日工作8小时,方可完成。而使用机器人,仅需要两名员工,8个小时即可结束。同时,它还有效提高了产品质量并保障员工的人身安全。

莆田基地的成功,让上海电气积累了一批可复制和推广的经验,增强其加快布局智造的信心。据悉,该公司目前正按照同等标准,在江苏如东、广东汕头打造海上风电智能制造基地,后者将于2019年下半年投产。

“提升智能制造水平可以产生‘一方投资,多方获益’的效果,产品质量的提高,设备成本的下降,整条产业链都将受益,这也是上海电气不遗余力推进智造的核心动因。”陈辉强调。

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