【特写风机制造商】南车风电：向更高处去

北极星风力发电网讯:中国特色风电机组的成功研发与应用，不仅是中国风电产业自主创新能力的鉴证，更是对全球风电技术产品型谱的一种丰富和贡献。南车风电高原型风电机组的规模化投运，将大大提升中国乃至世界风电场的平均海拔高度，使更多风能资源具有经济开发价值。

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云南，中国的旅游资源大省，有阅不尽的自然美景和极富张力的人文气质，尤以大理的“风花雪月”为世人所熟知。如今，“下关风”不再只是诗人笔下空泛的浪漫情怀，而是成就了苍山洱海间碧水蓝天的现实主义传奇。站在下关的洱海之滨，极目远眺，连绵的山峦间隐现着数不清的白色“大风车”，与这里的自然景观绝美相融。大理市附近山区的平均海拔高度在2500米-3000米之间，四季多风，风能资源丰富，风力发电正以迅猛的发展势头走进当地的经济社会生活。这里，是云南省高海拔风电的代表，更是中国高海拔风电实践的缩影。

在连续多年主攻“三北”地区较为容易开发的风能资源丰富区之后，通过大规模开发，中国初步形成了自己的风电产业体系，企业技术实力得到积累和沉淀，一批针对中国环境资源特点的技术产品逐渐进入商业示范和应用阶段，低风速、高海拔、抗台风以及耐低温等机型不断成熟，从而使可开发利用的风能资源区得到极大拓展。国家因势利导，将风电开发层次迅速向纵深推进，2012年，中国政府正式提出了风电开发布局的调整思路，中部、东部和南部低风速、高海拔地区获得项目倾斜。2013年以来，更是有半数以上的风电核准项目位于上述地区。

据有关部门数据显示，中国海拔1000米以上的土地面积占全国陆地面积的60%左右，海拔2000米以上面积约占33%，3000米以上面积约占16%。目前,云南、青海等地的一些风电项目，都位于海拔较高的区域。内蒙古一些地区以及青藏高原北部风能资源贮备较多的地区，海拔高度也在2000米以上。中国当前已经开发的风电场中，90%集中在非高海拔区域。而在较高海拔的云贵高原和青藏高原地区，装机较少。有关数据显示，这些地区可开发风电场面积超过9000平方公里，预计装机容量可达4700万千瓦。仅青海、云南两省的高原型风电机组的市场容量即可超过1800万千瓦，甘肃仅酒泉一地的风电规划就超过1000万千瓦。

南车风电敏锐捕捉到了这一市场机会，从2008年起即开始潜心研发一种专门的、商业化的兆瓦级变速恒频高原型风电机组。凭借南车株洲所的铁路产品在青藏高原地区铁路设计与运行方面积累的经验，南车风电顺利完成了能够适应不同地区高原环境要求的高海拔型系列风电机组的开发，于2010年向市场推出，开始在云南大理、洱源以及贵州韭菜坪、乌江源等风场进行批量装机，并于2011年在甘肃阿克塞建成国内首个高原型风电场。面对国内白热化的整机市场环境，南车风电通过差异化竞争的策略，成功开辟出了一片蓝海，目前南车风电已经在高海拔这个细分市场领域占据了国内大部分市场份额。

“心在高原”

我的心儿已不在此处，我的心儿在高原。

——罗伯特˙彭斯(英)

“上山”、“下海”、“低风速”是很多风电整机企业的路径选择。南车风电本着一贯稳健的作风，在海上风电方面采取的是“跟进策略”，但在“上山”和“低风速”两个方向上则是主动出击，谋求先发优势，其中又以开发高海拔机型为先导，迅速在典型高原风场创造业绩，撬动市场。南车风电总经理梁裕国之前在接受《风能》杂志采访时表示，南车风电将紧跟国家和产业的整体发展形势进行战略部署，针对风电开发市场南移的趋势，全力以赴推出适应南方市场需求的高海拔机组和低风速机组。南车风电将其整体战略目标概括为“一机两翼三市”，“一机”即加快适应市场需求的特色风电机组、大功率风电机组的开发进程;“两翼”指上游加大资本运作投入，拓展市场资源获取渠道，加快产业布局建设步伐，下游加强技术服务能力培育，以提升综合实力和创新经营模式谋求快速发展;“三市”指高原市场，国内大基地市场以及海外市场。

在业内率先提出高原型风机概念容易，但造出一款真正的高海拔机组却并非易事，在国际上并无先例可资借鉴的情况下，要自主攻克很多技术难题。高海拔地区主要指海拔2000米及以上地区，随着海拔增加，气压、空气密度和环境温度、紫外线强度等变化较大。据统计，海拔高度每升高1000米，相对大气压力就降低约12%，空气密度降低约10%，绝对湿度随海拔高度的增加而降低。高海拔地区空气稀薄，对器件的绝缘、容量、除湿等标准要求更高;此外，高海拔地区干湿季节湍流变化大，对设备的性能要求更加严格。此类气候对于风电电气设备、发电机绝缘系统、整机散热以及机组涂装等多个方面都提出较高的要求。因此，高海拔、低空气密度的环境要求从总体上对风电机组进行重新设计，而远不止于在原有机组之上的修修改改。

“志存高远”既是一种魄力，也是对自身实力的一种信心。无论从机电产品的底蕴来讲，还是从风电变流器起家的风电产品制造历史来看，南车风电在电气领域的技术能力都是过硬的。用南车风电首席专家张元林的话说，通过整合外部设计资源，在“以我为主”的基础上，南车风电技术研发团队引入了IPD集成产品开发流程，完成了整机系统设计和环境适应性设计，解决了高原型机组的六大技术难题，在1.65MW风电机组的基础上开发出了风轮直径达88米的1.5MW高海拔型机组，并于2010年率先推向市场。该机型运行环境温度在-30℃到35℃之间，适用于海拔4000米以下环境，基本覆盖了我国绝大部分可开发风电的高原地区。

张元林所说的六大技术难题，具体指高原风电场微观选址技术、抗紫外线防护技术、关键部件冷却技术、雷电防护技术、电气部件设计以及叶片防覆冰技术。以变流器设计为例，南车风电将高海拔电力机车的电气系统设计经验拓展到风电领域，研制出功率等级为1.5MW的高原变流器，不仅适用于国内90%的高原风电场，并且可以保证风电机组在高原地区恶劣的环境下能够长期可靠稳定运行。此前，国内外尚未出现针对高原环境的兆瓦级别变流器的开发运行记录，这款专门为高原环境开发的风电变流器技术处于国际领先水平。在高海拔风机的自主研发过程中，南车风电积累了七项原创性技术，使自身的核心竞争力得到巨大提升。2012年底，由中国水电顾问集团西北勘测设计研究院主编、南车风电参编的《高海拔风力发电机组使用导则》初稿审查会在北京召开。该导则将作为国家能源行业标准正式发布，不仅对各开发企业机组选型具有重要参考价值，也将为高海拔机组的规范化使用和可靠运行提供技术依据。