2021年中國新增海上風電裝機容量占比全球的80%，這使中國一舉成為海上風電裝機規(guī)模最大的國家。國內海上風電行業(yè)的蓬勃發(fā)展 ，加上一系列相應政策的出臺，一方面積極推動了風電產(chǎn)業(yè)向好、向上，另一方面，也推動了海上風電機組制造技術、風電機組大型化發(fā)展。隨之帶動的是配套設備風電變流器技術新一輪的創(chuàng)新與升級。
為積極響應風機單機大型化趨勢與風電整機廠商降本增效的需求，國內各大風電變流器企業(yè)針對變流器單機大型化技術開啟了新一輪技術角逐。禾望電氣推出了更大功率的低壓三電平變流器，其中包括最大功率達20MW的水冷全功率變流器，以技術引領風電變流器海上市場的躍遷。
圖片來自“禾望電氣”官網(wǎng)
開疆拓土，向海圖強
從第一臺變流器調試成功到國內風電變流器龍頭，禾望電氣不斷攻克海上風電變流器及控制系統(tǒng)關鍵技術，為近年來海上風電產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展準備了完備的技術和產(chǎn)品，贏得了市場競爭的主導權。
作為整機設備重要捆綁技術的變流器設備，禾望電氣在風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也面臨著功率提升、穩(wěn)定可靠的迫切需求。自此需求下，充分發(fā)揮行業(yè)優(yōu)勢，進行技術革新，兩年的時間，禾望電氣海上大功率風電機組單機功率從6MW~8MW快速提升至了10MW~16MW，同時解決海上風電環(huán)境惡劣、運維困難等應用難題。海上風電變流器標配的禾望遠程智能運維系統(tǒng)，能夠為業(yè)主提供運行數(shù)據(jù)監(jiān)控和智能故障診斷功能，極大的提高了單機運行的可靠性。
風電變流器的技術含量主要體現(xiàn)在系統(tǒng)集成技術和大功率電力電子技術，以及各種風況下控制軟件的動態(tài)響應能力上。可以說，海上風電變流器所需要的優(yōu)異的控制性能/保護功能、良好的電網(wǎng)適應能力、高可靠性運行、智能化的遠程監(jiān)控等需求，均在禾望電氣的產(chǎn)品設計中得到體現(xiàn)。
禾望電氣推出的更大功率的，具備“高可靠性、高效率、高功率密度”的三電平變流器，以適應復雜多變的海上環(huán)境和平價發(fā)展需求。新品所應用的三電平技術，完美契合平價時代降本增效的需求，是國內風電變流器產(chǎn)品重要技術方向之一。
除海上風電變流器外，禾望電氣自主研發(fā)的其他機型變流器，還可適用于高原、山地、低溫、高溫等環(huán)境地區(qū)，全系列風電變流器產(chǎn)品功率覆蓋850kW~24MW。新推出的中壓IGCT變流器，具備高可靠性、高效率等特點。而對于傳統(tǒng)的IGBT變流器，禾望電氣通過模塊化的設計思路，提供變流器故障下的部分運行能力，降低故障導致的發(fā)電量損失。
截止目前，采用禾望電氣海上風電變流器含在建的海上風電項目近50個，功率等級涵蓋2.5MW~10MW，電壓等級涵蓋690V、1140V及3300V。其中單機功率最大的10MW機組已經(jīng)批量運行超過了1年，更大功率的中壓12MW以及低壓16.7MW也已經(jīng)進入樣機測試階段。
特別值得一提的是，在建的海上風電項目應用中，禾望電氣為國內首臺抗臺風型漂浮式海上風電機組提供了專用變流器，這是禾望海上風電變流器在固定式海上風電機組裝機量突破8GW的基礎上，實現(xiàn)在漂浮式機組應用的新飛躍，是變流器應用從淺海進階深海的關鍵一步。
技術引領
技術創(chuàng)新是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵。禾望從2007年進入風電變流器行業(yè)開始，便采用完全自主開發(fā)思路，自主研發(fā)變流器控制軟件及驅動控制軟件。長期重點投入電能質量、電網(wǎng)適應性、電網(wǎng)支撐性等并網(wǎng)控制技術和各類發(fā)電機和電動機的全工況控制與適配的電機控制技術研究，產(chǎn)品功能、性能、質量等方面整體優(yōu)于進口品牌，并不斷地為業(yè)主降本增效，一定程度上打破了國外風電變流器的技術壟斷，助力中國風電變流器國產(chǎn)化。
? 2018年3月興化灣風電場，禾望中壓IGCT變流器實現(xiàn)并網(wǎng)運行，實現(xiàn)了國內中壓變流器在海上風電中零的突破，打破了ABB等國外品牌在中壓海上風電領域的壟斷；
? 2021年，憑借豐富的應用經(jīng)驗與行業(yè)口碑，禾望成為國內首臺漂浮式海上風電機組、全球首臺抗臺風型漂浮式海上風電機組變流器供應廠家；
? 2022年3月，禾望4MW雙饋風電變流器通過《風電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定GB/T19963.1~2021》的認證測試，成為行業(yè)內首家通過新版國家標準考核的風電變流器廠家。5月全功率風電變流器完成認證測試，成為了業(yè)界變流器并網(wǎng)性能的新標桿。
圖片來自“禾望電氣”官網(wǎng)
當前，我國陸上風電變流器已經(jīng)完全實現(xiàn)國產(chǎn)化。隨著海上風電規(guī)?；l(fā)展、國家政策推動、國內風電企業(yè)技術水平不斷提高，國內企業(yè)在海上大功率變流器應用市場占比正在快速提升。取代進口變流器設備、完全實現(xiàn)核心技術的自主可控指日可待。
誠然，關鍵技術實現(xiàn)自主可控有賴于企業(yè)持續(xù)性的研發(fā)創(chuàng)新，在這一點上，禾望電氣以持續(xù)高強度的研發(fā)投入確保了其擁有核心知識產(chǎn)權。禾望電氣2022年半年報顯示，禾望風電變流器具有完全的自主知識產(chǎn)權，核心部件以及控制軟件完全自研，公司是廣東省風電機組電控裝備工程技術研究中心、深圳風電機組電控裝備工程研究中心，擁有超600人研發(fā)工程師團隊，每年近10%的營業(yè)投入研發(fā)，擁有先進的且配備齊全的電網(wǎng)模擬實驗平臺及風電變流器測試平臺，保障了技術與市場的領先。
源網(wǎng)荷儲全面推進
新型電力系統(tǒng)建設提出以來，源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展格局逐漸形成。作為源端重要的綠電之一，風電已經(jīng)不再是一個可以“獨善其身”的電源品類。禾望電氣立足在風電變流器、光伏逆變器等產(chǎn)品的基礎上，向“源網(wǎng)荷儲”全面服務推進，提升網(wǎng)端友好性、提升源荷互動能力，為可再生能源高質量發(fā)展增添動能。
發(fā)電側，除了風、光電控設備外，禾望電氣已經(jīng)為多地電網(wǎng)提供多功能電網(wǎng)模擬裝置，真實模擬各類電網(wǎng)的高電壓和低電壓等故障特性，對被測設備進行電網(wǎng)適應性測試、電能質量測試、一次調頻測試和故障電壓穿越測試。禾望電氣的SVG產(chǎn)品也適用于發(fā)電側以及配電網(wǎng)領域應用，改善電網(wǎng)電能質量。同時SVG也可用于用戶側降低負荷對電網(wǎng)的無功需求及諧波污染。
用戶側，禾望電氣聚焦電氣傳動領域，為冶金軋鋼、石油石化、礦山機械、大型試驗測試平臺、港口起重等工業(yè)應用場景提供傳動成套解決方案，推動大工業(yè)的節(jié)能減排，降低生產(chǎn)成本，對當前火熱的“零碳園區(qū)”建設提供支撐與服務。
儲能應用側，提供50kW~3.45MW儲能變流器、PCS一體機、EMS、系統(tǒng)集成等產(chǎn)品，以及抽水蓄能領域的電控產(chǎn)品。儲能也成為了近年禾望電氣重要布局的領域。
時代變革推著風電人不斷前行，2022~2023年是夯實“十四五”可再生能源裝機的關鍵年，風電市場的擴張為國內風電變流器企業(yè)提供了巨大的成長空間?？梢灶A見的是，在雙碳目標引領下，創(chuàng)新、融合將成為新能源發(fā)展關鍵詞，中國風電企業(yè)將以更具創(chuàng)新的技術實力與能力，提升行業(yè)整體競爭力水平，成為賦能“雙碳”目標實現(xiàn)的關鍵力量。
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