西门子陆上风机放弃直驱路线

 文/ 王亚楠

日前,西门子歌美飒发布3年战略增长计划明确，陆上将全部推行双馈齿轮箱技术。至此，国际风机三大制造商（维斯塔斯、西门子歌美飒、GE）陆上风机全部采用双馈齿轮箱技术路线。

2017年全球风电整机陆上新增装机排名

（数据来源：彭博新能源）

直驱与双馈的讨论由来已久。随着全球可再生能源平价上网压力倒逼和技术进步加速，陆上风机如何实现不断降低的度电成本市场要求成为关键挑战。欧洲风能协会一位专家表示，陆上风机市场的全球巨头们已经不约而同地选择了双馈齿轮箱技术路线。

众所周知，为解决永磁直驱机组的失磁和绝缘问题,能让人信服的解决方案成本在不断攀升。西门子歌美飒公司内部人士在接受媒体采访时也表示，市场最终用脚投票，经过全盘考虑和综合比较后在陆上市场最终放弃直驱路线，全部采用双馈齿轮箱技术。无独有偶，几乎与此同时，路透社2月初报道称，全球最大的风机制造商维斯塔斯宣布其未来将继续专注于齿轮箱技术路线，以期实现公司2018年市场目标。

业界分析称，全球陆上风机市场增长潜力优势凸显，主力厂商不约而同地将未来的陆上风机产品技术路线聚焦到双馈齿轮箱，终结了一直以来行业直驱与双馈的技术路线之争，也说明了风电齿轮箱性能已经进入高可靠性时代。全球最早采用齿轮箱传动技术的双馈风机，目前已经在陆上安全稳定运行了20年以上，积累了全生命周期的运行经验。

大量陆上运行数据，使得齿轮箱可以在无数失效模式上不断迭代演进，大幅提高可靠性。在更低度电成本的需求引导下，相比陆上直驱机组外转子发电机低廉造价所带来不可预期的全生命周期成本，双馈机组以可预见的全生命周期可靠性让齿轮箱技术成为陆上机组的主流选择。

从产业链角度，陆上双馈技术可靠性提升，得益于其成熟、健全和开放的产业链。全球顶级双馈技术厂家共同打造和推动了一个成熟而开放的供应链体系，相反，采用直驱技术路线的厂家不仅形单影只，还进一步细分为电励磁和永磁两种路线，从而难以形成产业链的规模优势。 

从并网友好的角度，传统观点认为，直驱的发电机通过大规模电力电子器件组成的全功率变频器与电网相连，由此天然带有并网友好性的基因。然而,中国国内北方大型基地运行实践中，时常会出现风场与电网发生不确定条件下激发的振荡现象，并且由于振荡频率可能与火电机组重要部件固有频率近似，从而会产生火电机组轴系扭振，导致重大生产安全事故。

双馈发电机组变频器所采用的电力电子器件容量仅为直驱全功率的五分之一，且产生振荡的机理分析已经相对成熟，从而在电网及风场设计时可以采用行之有效的方案抑制振荡，并确保振荡不会传递，显著降低了发生大规模事故的风险，这是双馈风机并网友好性的重要价值体现。

此外，对于分布式风电直接接入配电网，双馈机组利用其特点通过中压变频器的开发，一举解决就近接入电网接入的经济性和并网友好性两大问题。

全球陆上风电招标价格不断下探，距离平价上网仅剩下最后一公里。如何通过技术选择和技术进步推低度电成本，维斯塔斯和西门子歌美飒用行动给予全球风电产业一个深刻的注解。