中国石化润滑油公司 孙莎莎
风能是资源潜力巨大、技术较为成熟的可再生能源,在减排温室气体、应对气候变化的新形势下,越来越受到世界各国的重视,并已在全球大规模开发利用。我国风电企业通过引进消化吸收和再创新,掌握了关键核心技术,并且在适应低风速条件和恶劣环境的风电机组开发方面取得了突破性进展,处于全球领先地位,在大容量机组开发上也基本实现了与世界同步。国外风电设备与国内由于认证规则等不一致,导致早期风电行业,国内机器难以走出去,国外风机难以走进来。
长城润滑油在风电领域研发多年,在标准的制定、齿轮箱的研发等多个领域就已实现领先。在市场需求和竞争的推动下,中国大型风电机组开发技术升级和国际化进程不断加快。当前我国1.5~4MW风电机组已形成充足的供应能力,部分机组制造商的5~6MW风电机组样机也已下线并装机使用。在全球范围内,欧洲海上风电发展起步最早,装机规模占比最高。2017年,欧洲新增海上风电装机量即达到了3GW,迎来井喷式的增长。目前,欧洲6MW海上风电机组已形成产业化能力并实现批量装机,8MW海上风电机组进入样机试运行阶段,更大容量的海上风电机组也已经开始进行设计。在海上风电机组基础方面,欧洲具备了单桩、多桩、重力桩、导管架等多种样式基础形式的设计、制造能力。在海上风电业务领域,技术、资金和工程经验的壁垒比陆上风电更为显著,美国西门子公司、西班牙歌美飒集团在该领域已经形成了巨大的领先优势。长城润滑油获得了西门子公司的质量认证,在风电领域更熟悉设备。
我国已有海上风电场投入运行,但在风电机组零部件配套方面,我国风电产业已经形成包括叶片、塔筒、齿轮箱、发电机、变桨和偏航系统、轮毂、变流器等在内零部件生产体系。上述主要零部件的产量均已居全球第一位,除配套国产整机厂商外,部分零部件也对国外厂商有少量配套。我国风电产业领域各类零部件在工程应用方面积累了大量经验,拥有大量齿轮箱制造厂家。
总体来看,我国风电整机和零部件配套行业不同程度地存在着大而不强、泛而不精的现象,在基础材料和工艺技术方面的研究比较欠缺,在长期可靠性、产品一致性方面与部分进口产品尚存在差距。多数零部件厂商在考虑设计开发和工程应用时多着眼于自身,在系统性认识和产业链深度合作方面仍需要进一步加强。
国外风电实验室大多覆盖风能资源评估、风电机组现场测试、传动链平台测试、风电并网仿真等领域。如美国国家可再生能源实验室(NREL)建立了不同时间尺度的风能资源预测模型、7MVA多功能电网扰动模拟装置、5MW风电机组传动链测试平台等研究平台具有国际先进水平的风电/光伏发电设备及零部件的试验研发能力;丹麦国家可再生能源实验室(DTU/RISØ)在风能领域的研究包括风能资源评估与微观选址、风电功率预测、风电并网与控制、海上风电、空气动力学研究和设计、结构设计和可靠性、遥感和试验、边界层气象与湍流、材料等。
长城润滑油从2002年开始对风电齿轮油的研发,2006年在国内风电企业开发的多种600kw等机型上进行应用试验,2008年承担国家863科研项目——“适合我国极端气象条件下的风电机组润滑规范及关键技术的研究”,并牵头制定了4项风电润滑油脂国家标准,2013年,长城润滑油风电齿轮油在多家企业的750kW和800kW机组上得到广泛应用,2014年长城牵头制定行业标准,兆瓦级机组应用试验,2017年国家标准《GB 33540-2017风力发电机组专用润滑剂》发布,2018年行业标准《NB/SH/T0973-2018风力发电机组主齿轮箱润滑油换油指标》发布。
长城润滑油在风电机组已经实现全面润滑,并在多台机组上完成周期挂机试验,并且通过严苛的抗微点蚀试验、低温流动性试验和FE-8磨损试验以及橡胶相容性。