濟南利雙風機維修服務有限公司

【無所不能 文丨祝粲張旭東】一石激起千層浪。西門子歌美颯發(fā)布的三年戰(zhàn)略增長計劃，明確陸上風機將全部推行雙饋齒輪箱技術，引發(fā)關于風機領域直驅和雙饋齒輪箱技術的爭議。

媒體解讀，國際風機三大制造商（維斯塔斯、西門子歌美颯、GE）陸上風機全部采用雙饋齒輪箱技術路線（以下簡稱“雙饋”），給人一種使用直驅技術的企業(yè)會受到很大影響的錯覺。風機技術路線的選擇真那么重要？

其實未必。風電行業(yè)資深專家認為，無論直驅還是雙饋技術路線，都有做得好的企業(yè)，也有做得差的企業(yè)。每種技術各有利弊，沒有證據表明哪種技術路線優(yōu)于另一種。技術路線僅是企業(yè)競爭力的一個方面，僅此而已。

圖片來源：彭博新能源財經

直驅和雙饋有什么區(qū)別

雙饋和直驅技術，幾乎是同時出現(xiàn)的，甚至直驅技術的出現(xiàn)比雙饋技術更早些。隨著行業(yè)內的選擇，它在市場份額、公司和技術對應上都有新的變化。

簡單說，雙饋、直驅兩種技術路線的本質區(qū)別，在于雙饋型是帶“齒輪箱”的，而直驅型是不帶“齒輪箱”的。連帶在發(fā)電機、變頻器、齒輪箱等風機主要部件方面，雙饋和直驅機型也存在一定的差異。

最近引起討論的西門子歌美颯，去年底宣布在陸上風機產品中不再采用直驅技術，但在2017年市場中，西門子歌美颯還貢獻了直驅風機的很大比例。根據國際權威風電研究機構FTI的報告，維斯塔斯一家合資公司去年供應海上風電8MW風機采用的是半直驅。

長期研究風電的施鵬飛認為，這兩種技術，只要是成熟的、做得好的，都能在市場里生存。有的公司愿意用雙饋，有的公司愿意用直驅，但沒有定論說哪種技術更好。

在此，對兩種技術的不同傾向，無所不能做了相應梳理。

采用雙饋風機的公司認為雙饋的優(yōu)勢遠超直驅。

他們認為，從發(fā)電機看，雙饋式異步風電機技術成熟可靠，成本低、重量輕、易維護，可以在小容量情況下采用全風冷；從變頻器看，雙饋機組變頻器容量小，價格低，機組的諧波?。粡凝X輪箱看，雙饋機組采用齒輪箱將風輪轉速升高，提高了發(fā)電機的效率，且故障率低。

而直驅式發(fā)電機體積和重量相比雙饋式機組也大很多，對其軸承等轉動部件要求極高。另外，永磁材料容易發(fā)生失磁的現(xiàn)象；在海上強鹽霧的情況下防腐問題難以解決；同時，它現(xiàn)場不具有可維護性，維修成本高。變頻器方面，直驅機組采用的是全功率變頻器，價格昂貴，并且變頻器產生諧波大。齒輪箱方面，直驅省去齒輪箱會減少齒輪箱的機械故障，卻增加了發(fā)電機出故障的可能性。

2017年全球新增裝機排名前十五家整機制造企業(yè) 圖片來源：FTI

采用直驅風機的公司認為，直驅才代表了未來的趨勢。

他們認為，直驅的優(yōu)點重點體現(xiàn)在：直驅可以在非常寬的風速范圍發(fā)電；省去齒輪箱，可靠性高，維護性好；電力電子變換裝置不需要Active Crowbar；功率因數(shù)幾乎不受限制，完全可以看做掛在電網上的一個無功發(fā)生器。

自然它也有缺點：驅電機和電力電子裝置成本高；直驅電機技術不成熟；為了讓風速很低時直驅電機能夠發(fā)電，導致電機的級對數(shù)極多，電機體積很大；而且它只能用水冷缺，這非常麻煩。

相比之下，雙饋也有優(yōu)點。雙饋電機成本低，技術成熟；電力電子變流裝置所需要的容量小；可以在小容量情況下采用全風冷。

但它的缺點卻更為突出：雙饋的發(fā)電所需要的風速范圍要求太高，發(fā)電量受限制，容易脫網，發(fā)電的經濟性和穩(wěn)定性很差；有齒輪箱，五年需要更換一次，維護成本很高；有Active Crowbar，技術上及其困難；電網的適應性差，功率因數(shù)受限制。

綜合來看，他們認為雙饋的發(fā)電的經濟性和穩(wěn)定性很差，電網的適應性差，決定了在風電未來沒有發(fā)展前途，可能水輪機的交流勵磁是其發(fā)展方向；而直驅沒有致命缺點，是未來的主流技術，如在歐洲已經表現(xiàn)出這個趨勢。

競爭力不體現(xiàn)在技術路線上

上述風電行業(yè)資深專家談及直驅和雙饋技術路線表示，說別人技術不好，有某種對自己技術心虛的原因。目前風電整機市場上，技術路線不同并未對市場份額有什么影響。

國際權威風電研究機構FTI發(fā)布的2017全球風電裝機統(tǒng)計年報，對技術路線的市場份額做了統(tǒng)計，顯示傳統(tǒng)主流技術路線雙饋的市場份額從2016年的73.9%下降至68.8%。維斯塔斯、西門子歌美颯、GE是2017年傳統(tǒng)高速齒輪傳動機型的三大供應商。

圖片來源：FTI

西門子歌美颯在2017年11月宣布,其陸上風機將放棄直驅技術,轉為傳統(tǒng)的雙饋機型.傳統(tǒng)高速齒輪傳動系統(tǒng)的市場份額今后可能會增長，2017年西門子歌美颯43%新增裝機是直驅機型。

但直驅驅動型風電機組市場也有巨頭，市場份額從2016年的25.4%上升至2017年的28.4%。中國企業(yè)金風科技是永磁直驅的主要代表，2017年繼續(xù)保持著自己的領先地位，在2017年新增裝機中排名第三，是排名最高的中國企業(yè).金風同時在中國市場2017年新增裝機排名第一。Z 電力磁直驅系統(tǒng)領域，德國的Enercon占據絕對優(yōu)勢，在FIT全球新增裝機排名中位列第五。

中速傳動系統(tǒng)，也成為半直驅機型也是直驅的一種，市場份額上升至2.9%，比2016年增長2.1%，主要原因是MHI Vestas去年在海上安裝V164-8.0MW機組。該技術類型的前三強供應商是MHI維斯塔斯、西門子歌美颯和明陽智能。

目前號稱退出直驅的三大國際風機制造商，主要在陸上風機退出，并沒有全部退出。風電行業(yè)資深專家認為，每種技術都是有利有弊，技術路線與企業(yè)基因有關，而且目前看半直驅技術更適用于大兆瓦風機。

施鵬飛認為，金風選擇直驅的原因是當初跟德國合作，直驅風機維修量比較小，雙饋的齒輪箱維修量比較大。歸納而言，兩種路線在市場上都能生存，還看不出來誰比誰更好，誰該被淘汰。

從市場份額看，雙饋在前，直驅在后。施鵬飛還強調，兩種技術，只要做好了，都能生存下來。技術本身沒有高低之分，關鍵就看誰做得更好，誰家的度電成本更低、取得更多的利潤、更能適應市場的需要。

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