2014年，我國風(fēng)電規(guī)模再創(chuàng)新高，裝機(jī)容量居世界首位。然而，我國還遠(yuǎn)不是風(fēng)電技術(shù)強(qiáng)國，風(fēng)機(jī)制造以及風(fēng)機(jī)潤滑油遲遲無法實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，長期依賴國外技術(shù)和產(chǎn)品使得風(fēng)電成本居高不下，阻礙了產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
“為保證我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在未來20~40年內(nèi)，必須著力提高風(fēng)電科技的原始創(chuàng)新能力，真正形成風(fēng)電技術(shù)的自主創(chuàng)新體系。”國家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心主任任東明在2015奧吉娜首屆（北京）風(fēng)電自主創(chuàng)新高峰論壇上表示。
風(fēng)電大國到風(fēng)電強(qiáng)國
風(fēng)力發(fā)電是新一輪世界能源轉(zhuǎn)型的必爭之地。
國際能源署發(fā)布的《世界能源展望2010》中規(guī)劃，全球風(fēng)氣化能源占全球能源的比例將從18.8%增加到2020年的20.3%。歐盟、美國在內(nèi)的一些國家和地區(qū)也提出了相應(yīng)的風(fēng)電戰(zhàn)略規(guī)劃目標(biāo)。
在我國能源生產(chǎn)消費(fèi)革命的推動(dòng)下，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2014年年底，全國風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量實(shí)現(xiàn)9581萬千瓦，同比增長26.1%。我國風(fēng)電累計(jì)發(fā)電量達(dá)到1533.86億千瓦時(shí)，風(fēng)電發(fā)電量占全社會(huì)用電量的2.78%。
經(jīng)過近七八年的發(fā)展，我國風(fēng)電經(jīng)歷了引進(jìn)技術(shù)、消化吸收、聯(lián)合設(shè)計(jì)、自主研發(fā)等多種形式的發(fā)展階段，已經(jīng)基本具備兆瓦級風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)和制造能力。1.5~2.5、3兆瓦的風(fēng)電機(jī)組已批量生產(chǎn)，在海上風(fēng)電場中實(shí)際應(yīng)用。5~6兆瓦風(fēng)電機(jī)組也進(jìn)入示范運(yùn)行。
“但我國風(fēng)電的技術(shù)創(chuàng)新能力還尤顯不足，特別是基礎(chǔ)研究工作相對薄弱，技術(shù)研發(fā)平臺(tái)跟國外差距很大，尤其是在海上風(fēng)電技術(shù)方面。”任東明表示，“因此，真正掌握擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的陸上和海上大型風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)與研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)是我國由風(fēng)電大國走向風(fēng)電強(qiáng)國的必由之路。”
但在行業(yè)眼中，他們不僅需要“高大上”的自主創(chuàng)新技術(shù)，更加需要能夠降低風(fēng)電生產(chǎn)成本的實(shí)用技術(shù)。
潤滑油是“血液”
生產(chǎn)成本決定著風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展前景。當(dāng)前，風(fēng)電電價(jià)陸上為0.49~0.61元/度，近海為0.85元/度。
“在新能源方面，風(fēng)電的價(jià)格要想能夠真正替代水電和火電，特別是火電，除了政府扶持，更多的需要這個(gè)行業(yè)自己強(qiáng)壯起來，實(shí)現(xiàn)市場競爭。”奧吉娜集團(tuán)公司董事長魏國平博士解釋。
其中，風(fēng)機(jī)“心臟”主齒輪箱若是出現(xiàn)故障，不僅影響發(fā)電效率，修復(fù)成本也高。而作為設(shè)備“血液”的潤滑油，原本可以降低這一運(yùn)營成本。
“改善潤滑的意義，實(shí)際上是一個(gè)很吃驚的數(shù)字。”清華大學(xué)摩擦學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員張向軍說，機(jī)械零件80%失效的原因是磨損，潤滑技術(shù)可以彌補(bǔ)其中50%的能源消耗。日本名古屋鋼廠僅靠改善潤滑技術(shù)一項(xiàng)，就實(shí)現(xiàn)年增長經(jīng)濟(jì)效益達(dá)20億日元，機(jī)械設(shè)備事故減少90%。
然而，我國風(fēng)機(jī)技術(shù)引自國外，風(fēng)電廠又多處于環(huán)境較為惡劣的地方，因此普通的礦物潤滑油根本不能滿足主齒輪箱的需求。一般，我國風(fēng)機(jī)均需采用性能最佳的主力合成潤滑油——PAO潤滑油。據(jù)了解，美孚公司是該技術(shù)的原研者，但從不申請專利，所以該技術(shù)一直處于高度機(jī)密狀態(tài)。
魏國平介紹，如今奧吉娜所研發(fā)的風(fēng)電增速箱齒輪油已于2009年獲西門子—弗蘭德技術(shù)認(rèn)證，成為國內(nèi)首家獲得弗蘭德認(rèn)證的風(fēng)電潤滑油。
“在自主創(chuàng)新里頭，如果有自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國外潤滑油的價(jià)格是絕對可以降下來的，不會(huì)被別人卡著脖子。”張向軍提出應(yīng)該建立齒輪箱用油標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
大數(shù)據(jù)監(jiān)控 多領(lǐng)域合作
當(dāng)前我國運(yùn)行的風(fēng)機(jī)約為7萬臺(tái)，按照新規(guī)劃，到2020年將達(dá)到12萬臺(tái)。
每一臺(tái)風(fēng)機(jī)，每天都形成實(shí)時(shí)監(jiān)控的數(shù)據(jù)流，其中有大量在線潤滑油分析數(shù)據(jù)和離線潤滑油分析數(shù)據(jù)。因此，如何利用大數(shù)據(jù)降低運(yùn)營成本，是風(fēng)電未來發(fā)展的一大方向。
同時(shí)由于主齒輪箱涉及多學(xué)科、多行業(yè)，因此需要多方合作才能確保主齒輪箱的可靠性，減少故障率。
因此魏國平建議，建立監(jiān)控大數(shù)據(jù)鏈接中國風(fēng)機(jī)主齒輪箱可靠性自主創(chuàng)新合作社（CGRC），形成匯集中國科學(xué)院校、材料科學(xué)工程師、主齒輪箱制造工程師、軸承制造廠、運(yùn)維工程師等各方面資源的平臺(tái)，將碎片化的數(shù)據(jù)流進(jìn)行整合，通過云計(jì)算系統(tǒng)的分析研究后實(shí)現(xiàn)共同利用。同時(shí)在大數(shù)據(jù)分析過程中找到風(fēng)機(jī)存在的缺陷，實(shí)現(xiàn)對癥下藥，從而改善我國在風(fēng)電基礎(chǔ)研究領(lǐng)域不足的現(xiàn)狀，提高風(fēng)電自主創(chuàng)新能力。■