華電天仁：憑什么成為風電變槳“隱形冠軍”

2017-12-13 10:01:26 來源:中國能源報作者:邢娜　點擊量：評論 (0)

變槳系統(tǒng)在整個風電機組中的成本占比不足5%，但就是這樣一個小部件卻對風電機組的安全運行起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)Reliawind的數(shù)據(jù)，變槳系統(tǒng)故障在風機故障數(shù)量中占21%，造成的風機停機時間約在23%。也正因為如

變槳系統(tǒng)在整個風電機組中的成本占比不足5%，但就是這樣一個“小”部件卻對風電機組的安全運行起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)Reliawind的數(shù)據(jù)，變槳系統(tǒng)故障在風機故障數(shù)量中占21%，造成的風機停機時間約在23%。也正因為如此，整機商對變槳系統(tǒng)的選擇會慎之又慎。

2016年，北京華電天仁電力控制技術(shù)有限公司（下稱“華電天仁”）變槳系統(tǒng)銷售2071臺套。當年市場占有率約為15%，累計市場占比接近11%，國內(nèi)市場占有率排名第二。若是剔除整機商自供變槳產(chǎn)品因素的影響，華電天仁的國內(nèi)市場占有率則高居首位。

自2009年底第一套風電變槳系統(tǒng)正式下線，華電天仁如何用8年的時間成為風電行業(yè)的“隱形冠軍”？

超萬套交付業(yè)績鑄就口碑

風電機組變槳控制系統(tǒng)是兆瓦級以上風力發(fā)電機組控制和保護的重要裝置，是風機停機的主剎車系統(tǒng)。在風機啟動過程中，變槳系統(tǒng)控制槳葉的角度以實現(xiàn)風機依靠風力自行啟動；在風機正常運行過程中，變槳系統(tǒng)控制槳葉的角度以實現(xiàn)達到額定風速后風機維持滿負荷穩(wěn)定運行，不過載；在風機正常或緊急停機時 , 變槳系統(tǒng)控制槳葉轉(zhuǎn)到預(yù)定安全位置，實現(xiàn)空氣動力剎車，確保風機安全停運。

根據(jù)中國風能協(xié)會發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)， 2014年國內(nèi)新增風電裝機13541臺，華電天仁變槳銷售2665臺套，當年市場占有率達到19.7%；2015年國內(nèi)新增風電裝機16740臺，華電天仁變槳銷售2860臺套，當年市場占有率達到17.1% 。截至2015年底，國內(nèi)風電機組累計裝機92981臺，華電天仁變槳累計銷售9702臺套，市場占有率約為10.4%。

最新統(tǒng)計顯示，截至2017年10月，華電天仁風電變槳產(chǎn)品累計交付量突破12000套，國內(nèi)市場占有率排名第二，緊跟金風科技其后。

華電天仁董事長高彥超說，這一成果正是華電天仁在瞄準風電市場需求，緊抓“兩化融合”和“中國制造2025”歷史機遇，立足掌握自主知識產(chǎn)權(quán)，加大科研投入，嚴格進行質(zhì)量控制，提升售后服務(wù)水平的基礎(chǔ)上取得的。

應(yīng)用于國內(nèi)外近三百個風場

作為央企和高校合作組建的國有高新技術(shù)企業(yè)，華電天仁從一出生就集合了二者的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和科研優(yōu)勢。

在其變槳產(chǎn)品問世初期，與集團內(nèi)部的風電整機商聯(lián)合動力進行了緊密合作，并成為其主要供貨商。正是與聯(lián)合動力的合作，促使華電天仁變槳產(chǎn)品邁出了市場的第一步。

然而，當更高的目標放在面前，華電天仁必須走出集團，去尋求更大的成長空間。這一次，華電天仁面對的不僅是國內(nèi)主流變槳品牌，還有MOOG、SSB這些在國際市場上響當當?shù)难笃放?，這是對技術(shù)含量、產(chǎn)品質(zhì)量和成本控制的真正比拼。

正是市場的大浪淘沙，讓華電天仁變槳產(chǎn)品憑借更高的可靠性、更優(yōu)的性能、更好的經(jīng)濟性等綜合優(yōu)勢獲得了客戶的認可。與遠景能源、運達風電等形成長期穩(wěn)定的合作關(guān)系，成為其主力供應(yīng)商；2017年開始向明陽風電、三一重能供貨；被華儀風電等企業(yè)列入合格供應(yīng)商名單；與航天萬源、欣達公司建立了合作關(guān)系。

自2015年開始，集團外訂單超過了華電天仁變槳業(yè)務(wù)的一半，其產(chǎn)品已應(yīng)用于國內(nèi)外288個風電場。

掌握核心技術(shù)自主知識產(chǎn)權(quán)

顯然，在與國內(nèi)主流品牌及一線洋品牌的競爭中能夠脫穎而出，靠的不是運氣，而是日復(fù)一日、一步一個腳印在研發(fā)、質(zhì)控、管理等各個環(huán)節(jié)的持續(xù)投入。

據(jù)介紹，華電天仁變槳系統(tǒng)在充分消化吸收國外先進成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上針對國內(nèi)風電機組的具體情況進行了全面的改進、完善和升級，已成功實現(xiàn)了國產(chǎn)化和系列化，掌握了風電變槳系統(tǒng)核心技術(shù)并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。

今年9月，華電天仁自主設(shè)計研發(fā)的“一種核心繼電器失效檢測及冗余控制系統(tǒng)及控制方法”和“一種風電變槳PLC檢測方法及檢測裝置”兩項發(fā)明專利獲國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)。至此，華電天仁變槳產(chǎn)品共獲得18項國家專利。

華電天仁目前主要采用低壓交流異步電機+超級電容的技術(shù)路線，集成度較高、可靠性高、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、使用維護方便、環(huán)境適應(yīng)能力強。但在初期，華電天仁也進行了艱難的探索和反復(fù)驗證，才找到了打開技術(shù)“黑匣子”的正確路徑。

“我們最早一代產(chǎn)品采用蓄電池做后備電源，蓄電池成本低，但結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，集成度較差，后備電源壽命短，狀態(tài)不好檢測，后期維護成本高。2009年我們果斷引進了低壓交流異步電機+超級電容的變槳技術(shù)方案。使用超級電容替代蓄電池大大提高了備用電源的安全可靠性，維護工作量明顯降低。”華電天仁總經(jīng)理余康舉例說。

自2009年11月公司第一套1.5MW風電變槳系統(tǒng)下線開始，華電天仁就沒有停止過在變槳技術(shù)上的探索和創(chuàng)新。

針對大容量風電機組，研發(fā)了采用永磁同步交流電機+超級電容技術(shù)路線的變槳系統(tǒng)，并已批量應(yīng)用。與直流電機或交流異步電機相比，永磁同步電機在響應(yīng)速度、控制精度、功率密度和運行效率上都有顯著提升，并減少了定期維護工作量，在大容量風機上也更具成本優(yōu)勢。

正是在持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新中，華電天仁成功研發(fā)出各種型號機型變槳產(chǎn)品43種，涵蓋1.5MW至6.0MW適用于不同環(huán)境的全系列可定制產(chǎn)品，并提供全生命周期整體服務(wù)解決方案。其最新研發(fā)生產(chǎn)的一體化機型也已成功并網(wǎng)運行。

位于河北固安的華電天仁生產(chǎn)基地，變槳產(chǎn)品生產(chǎn)能力4000套/年。華電天仁的變槳系統(tǒng)正是從這里奔赴全國乃至全球的各大風場。

在固安基地，華電天仁建有國內(nèi)一流水平的風電變槳控制系統(tǒng)實驗室，包括EMC測試平臺、高低溫及濕度試驗箱、風電變槳專用功率試驗平臺、振動試驗平臺、超級電容檢測系統(tǒng)、變槳電機測試平臺、絕緣測試設(shè)備、功率分析儀等。在風電變槳制造企業(yè)中，投入巨資配備如此規(guī)模的試驗平臺實屬罕見。如今，這些試驗平臺已成為華電天仁研發(fā)體系中的重要一環(huán)，支撐著其變槳技術(shù)的不斷創(chuàng)新。

緊抓質(zhì)量管理和售后服務(wù)

技術(shù)創(chuàng)新需要突破常規(guī)、大膽試錯，生產(chǎn)制造則需要按部就班、一絲不茍。

在固安基地，更能體會到華電天仁的全流程品質(zhì)管控和全生命周期管理。生產(chǎn)線有條不紊，配料、裝配、檢驗，每一個環(huán)節(jié)緊張而有序。

余康介紹說：“變槳產(chǎn)品首先強調(diào)的是可靠性。其次，還會考量控制精度等指標。通過變槳系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，可以節(jié)省風機的運維成本，提升風場的收益。但是，所有這些目標的實現(xiàn)，都基于過硬的產(chǎn)品質(zhì)量，這離不開全面的質(zhì)量管理。”

為此，從產(chǎn)品研發(fā)試制到供應(yīng)鏈品質(zhì)管理，從生產(chǎn)過程品控到產(chǎn)品售后服務(wù)，他們實施全流程品質(zhì)管控。

固安基地相關(guān)負責人介紹說，通過產(chǎn)品生產(chǎn)和服務(wù)過程中對生產(chǎn)批次和出廠編號等信息的串聯(lián)，形成完整的產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)庫。全生命周期管理重點是從產(chǎn)品生產(chǎn)制造開始至產(chǎn)品淘汰報廢，對所有基于產(chǎn)品編號或產(chǎn)品批次的相關(guān)信息跟蹤追溯，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量管控的準確性和有效性，全面提升售后服務(wù)水平，降低售后維護成本。

為了優(yōu)化生產(chǎn)，華電天仁把豐田汽車公司首創(chuàng)的精益生產(chǎn)理念引入到生產(chǎn)制造流程。據(jù)介紹，固安基地大力推行并已經(jīng)完成5期生產(chǎn)精益改善，持續(xù)提高了生產(chǎn)現(xiàn)場管理水平和生產(chǎn)線產(chǎn)能。通過實施精益生產(chǎn)，在不增加人員的情況下產(chǎn)能提升了一倍。

對于風電部件企業(yè)來說，產(chǎn)品出廠交付并非終點。之后，將面臨更繁復(fù)瑣碎的售后服務(wù)工作。為此，華電天仁組建了專業(yè)的售后服務(wù)團隊，60多人的技術(shù)服務(wù)團隊為百余個風場、10000余臺變槳系統(tǒng)提供專業(yè)的安裝指導(dǎo)、運行維護等售后服務(wù)。7年的現(xiàn)場服務(wù)經(jīng)驗，幫助客戶實現(xiàn)對于變槳的無障礙管理，不僅關(guān)注質(zhì)保期內(nèi)的服務(wù)，同時也拓展到系統(tǒng)深度維護、老舊系統(tǒng)升級改造、電池改電容等服務(wù)，并通過微信公眾號等創(chuàng)新服務(wù)方式，拓寬培訓途徑，提升用戶滿意度，為客戶創(chuàng)造價值，最大程度實現(xiàn)共贏。

正是這些細節(jié)上的功夫，讓華電天仁兌現(xiàn)了“為客戶提供變槳產(chǎn)品全生命周期整體解決方案，堅持有質(zhì)量的發(fā)展。”的承諾。

“雖然，我們在市場層面已經(jīng)躍居前列，但在技術(shù)層面，仍處于跟隨跨國巨頭的階段，未來，我們的目標是變技術(shù)跟隨為技術(shù)引領(lǐng)。”余康說。

原標題:華電天仁：憑什么成為風電變槳“隱形冠軍”