理智的市場判斷與對半直驅技術的無上情懷,讓明陽智能盡早贏取未來。
在明陽智慧能源集團股份公司(下稱“明陽智能”)總裁張啟應看來,選擇半直驅(也稱中速傳動、混合式)技術路線,是明陽智能的創新特質所至。在人人吶喊創新的時代,張啟應看到的創新卻來自扎實有依據的數據分析。其實,他自身就是好的證明:他是行業中少數技術出身的總裁,足見明陽智能對技術創新的重視。
回頭看來,對于半直驅技術路線上展現出的創新理念,驗證了明陽智能對創新技術預判的準確性,同時,這種基因也深埋于明陽智能發展的整個軌跡:既理想主義,又實事求是;既無所畏懼,又深謀遠慮,十三年的選擇與堅守,暗自積蓄著成長的力量,一步步邁向成功彼岸。
握在手上的遠方
“我曾經的與現在的老板都屬于這樣一類人,要與眾不同,要做到好。一個想創新,另一個會創新,我則希望幫他們將理想變為現實!睆垎诮邮鼙究浾邔TL時如是說。
2006年,當張啟應還在德國設計公司aerodyn擔任公司創始人Sonke Siegfriedsen的助理時,明陽智能已經引進與應用雙饋技術路線兩年,但基于對現有和未來市場的分析,明陽智能董事長張傳衛毅然決然地轉舵半直驅技術路線。
事實上,在風電技術路線“三兄弟”中,雙饋的出現確實要比半直驅更早。據該技術的發明人之一Heier回憶,20世紀80年代初雙饋的出現更像是一個偶然結果。當時有一個研究課題,他手上正好有一臺雙饋發電機派上了用場,而這款發電機并非為風電設計。通過各方努力,雙饋成為風電主流技術路線之一。20世紀90年代初,Enercon公司的創始人Aloys Wobben更熟悉電氣領域,對機械部件的可靠性較為擔憂,發揮自身電氣技術特長發明了直驅技術路線,并將變槳系統改由電機驅動,隨后也實現了一定發展。
1998年,aerodyn公司的工程師們希望綜合雙饋與直驅的優勢,并通過技術創新彌補其可能出現的不足,盡力減少敏感部件,去掉齒輪箱高速級,在一定程度上提升發電機轉速,以進一步控制機組重量與體積。
“在aerodyn我接觸和參與了各類技術的相關工作,使我意識到三種技術路線并非在各自成長、你追我趕,而是半直驅融合了另外兩方的優秀基因,是進化的結果!睆垎@樣解釋。
創新與進化,如果這是明陽智能轉向半直驅時的情感觸動,那么明顯更輕的重量和高可靠性,應該就是其下定決心前的理性抉擇。資料顯示,明陽智能采用半直驅技術路線的4.X機型,主機重量僅為96噸,這比一些機型輕了30%以上;其齒輪箱輸出軸每分鐘轉速約在300轉,速度不到高傳動比齒輪箱輸出軸的1/5。
據介紹,明陽智能初推出的3MW與6MW半直驅機型,被稱為SCD超緊湊型風電機組,相比其他集成度沒那么高的半直驅技術方案,在理論上更接近設計的,尤其是初采用的兩葉片與下風向等技術特征,顯得如此特立獨行。
“在aerodyn與明陽智能的超緊湊技術方案中,原生就支持兩葉片與三葉片,不存在必須配置兩葉片的問題。之所以先嘗試了兩葉片機組,是因為明陽智能在廣東著重考慮臺風適應性,兩葉片在這方面有先天優勢!睆垎忉尩。
業內人士或多或少會對明陽智能在臺風適應性上的積極努力有所耳聞。明陽智能是國內對抗臺風研究前沿的整機商之一,為提升這方面的核心能力,他們甚至輾轉于多個國家和地區的臺風研究解決方案。
下風向的道理同樣如此。據了解,考慮下風向的葉片捕風方式,是因為早在2008年明陽智能就展開了對漂浮式風電的布局。下風向機組可使浮體有更好的穩定性,同時偏航系統載荷更小,利于降低整機成本。張啟應舉例,這就像是在風中打傘,展開傘頂風走要費更多力氣,還可能被吹翻;下風向順風走,只要能抓住傘就無需控制方向,風能夠直接吹正。
“2008年的夢想在2021年得到了實現,明陽智能的首臺漂浮式機組成功入海,雖然它還不是下風向機組,但我們從未放棄對這它的研發,仍有一臺下風向樣機在測試,在明年推出的第二款漂浮式機型上,或許會變為現實!睆垎虮究浾弑硎。
從原生沃土成長的技術組合
有業內人士回憶,在剛剛引進半直驅技術路線的幾年中,明陽智能在新產品概念上風光無限,但在市場中顯得有些沉寂,甚至有人將半直驅技術看作不那么成功的嘗試。而在張啟應看來,明陽智能探索半直驅技術路線的初幾年,是其技術的沉淀期,符合事物發展規律。
在與明陽智能合作的過程中,aerodyn公司主要提供的是概念級方案,還難以稱之為產品。很多工程師將自身的夢想與執著寄托在該技術方案上,希望設計出全球先進的風電機組。除兩葉片與下風向外,還包括主控、變槳、變頻集成控制系統,整流二極管+IGBT變頻器,液壓變槳與偏航系統,無機艙罩設計等。而創新需要消化與成熟的過程,特別是在大量創新概念疊加在一起時,技術實現與應用的復雜程度呈現幾何式增長。
“明陽智能是一個有創新精神的企業,對于技術刨根問底,而非拿來主義。只不過是當時的理想與現實間有一定落差!睆垎J為。
2014年,張啟應進入明陽智能,接手超緊湊型半直驅技術的研發與應用工作,希望將半直驅的理想進一步轉化為現實。參與過這款技術方案設計的他,當然清楚卡脖子的問題在哪里!皦粝霘w夢想,產品歸產品”,有可靠低成本的技術解決方案,就沒必要鉆進為創新而創新的牛角尖。
“理想主義與工業化思維要融合,在理想與現實之間找到一條兼顧的道路!鄙先沃,張啟應立即著手大量工作,包括與董事長張傳衛討論啟動三葉片機型的研制。
正是在對半直驅技術的落地過程中,明陽智能通過搭建產品研發體系,實現了真正意義的自主創新能力。
首先是掌握了創新背后的方法。張傳衛是一位進取型的實干家,對于創新有著相對積極的管理思路,這為明陽智能內部創造了創新平臺與空間。除張啟應所帶入的理論與實踐經驗外,明陽智能還下大力氣培養了整機、葉片、零部件設計團隊,逐漸掌握機組全面、底層、根本的設計方法與規律,使半直驅的技術應用與產業化有章可循。
其次是整合國際資源!懊麝栔腔,全球資源”是張啟應的八字箴言。更通俗地說,就是由明陽智能進行產品總體設計的把控,將所有系統平臺搭建起來,再與每個系統平臺中的全球強機構合作,進一步實現技術與產品的優化創新。
“我們知道自己想要什么,也知道他們會什么!睆垎f。例如,對于齒輪箱的設計,明陽智能分別與英國、瑞士、德國的相關機構合作,充分發揮其各自優勢,從而獲得方案。
此外是建設安全可靠的供應鏈。由于明陽智能掌握了超緊湊型半直驅的底層技術邏輯與全套設計能力,與部件商的合作可以更靈活,這使其具備了推動超緊湊型半直驅零部件國產化的實力。目前,明陽智能半直驅機組幾乎所有零部件均已實現國產化。
在張啟應看來,為津津樂道的是與某航空企業的合作:“一方面,海上風電對于可靠性要求很高,我們在思索與類比,是什么樣的產品在可靠性上的要求高,答案是航空航天產品;另一方面,明陽智能柔性銷技術與航空齒輪箱使用的技術如出一轍,航空齒輪箱生產廠家在這方面具備先天基因優勢。恰逢這家航空企業有意進入風電行業,兩方合作一拍即合!
通過多年布局,明陽智能逐漸將概念化的超緊湊型半直驅技術,進行了創新優化,并實現產業化落地。例如明陽智能對齒輪箱進行了大量優化升級;在整機的控制策略智能化水平也進行了明顯提升,實對機組的進一步降載;目前所采用的發電機,內部磁鋼布置方式已經由表貼式改為更可靠的鑲嵌式。
“我們經常說想到、看到、做到。時至今日,超緊湊型半直驅技術成功產業化,這是明陽智能持續追求技術創新的結果!睆垎J為。