本期邀請(qǐng)到的是舍弗勒大中華區(qū)可再生能源BU風(fēng)電應(yīng)用技術(shù)經(jīng)理-唐瑜先生：淺談中國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)及軸承的技術(shù)趨勢(shì)
一、平均裝機(jī)容量上升
無論是國(guó)際咨詢公司Navigant research公布的全球歷年裝機(jī)情況，還是中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)公布的2014年中國(guó)裝機(jī)情況，都可以非常明顯的看到-風(fēng)力發(fā)電機(jī)的新增裝機(jī)量的平均兆瓦級(jí)是在增加的，詳情見下圖
從中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)所發(fā)布的2015年上半年裝機(jī)情況也可以清晰的看到，2MW風(fēng)機(jī)占全部新增裝機(jī)量的50%，共計(jì)2465臺(tái)，509.6萬千瓦。2MW第一次占據(jù)半壁江山。
從各家整機(jī)制造商的的項(xiàng)目研發(fā)來看，也是非常清晰，新項(xiàng)目基本都是2MW及以上的項(xiàng)目。
二、不同形式風(fēng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)分析
1、如果從主軸軸承的配置形式來看，整個(gè)技術(shù)趨勢(shì)也非常明顯，三點(diǎn)式支撐及調(diào)心滾子軸承的應(yīng)用，僅從比例來看都是呈逐年下降趨勢(shì)。雖然齒輪箱廠家一直不太青睞三點(diǎn)式支撐結(jié)構(gòu)，但是從整機(jī)商的角度來看，三點(diǎn)式結(jié)構(gòu)卻有低成本、安裝簡(jiǎn)單等的優(yōu)勢(shì)。所以，三點(diǎn)式支撐仍然還占有不小的比例。
2、直驅(qū)風(fēng)機(jī)。從Navigant research公布的2014年全球直驅(qū)風(fēng)機(jī)新增裝機(jī)量來看，雖然裝機(jī)數(shù)量有所增加，但是直驅(qū)風(fēng)機(jī)的所占的比例相對(duì)于2013年有所下降，大概占比27%。對(duì)于中國(guó)直驅(qū)風(fēng)機(jī)所占的比例，筆者個(gè)人推算要略高于全球平均比例，大概在30%左右。近年來，風(fēng)電行業(yè)談?wù)摰谋容^熱烈的話題之一就是是否直驅(qū)風(fēng)機(jī)會(huì)越來越占據(jù)主流，大家都聚焦于減重降本和機(jī)械部件的失效概率上。而從筆者個(gè)人而言，未來直驅(qū)風(fēng)機(jī)的比例仍然會(huì)有所增加，特別是在海上風(fēng)電領(lǐng)域，直驅(qū)風(fēng)機(jī)的比例會(huì)高于陸地。但是直驅(qū)風(fēng)機(jī)裝機(jī)比例超過雙饋風(fēng)機(jī)的那一天，筆者覺得還比較遙遠(yuǎn)。
3、海上風(fēng)機(jī)。根據(jù)中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年中國(guó)海上的新增裝機(jī)量?jī)H為61臺(tái)，229.3MW，累積裝機(jī)量為657.88MW，遠(yuǎn)低于《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中所規(guī)定的500萬千瓦。各大廠家都在不斷試水，不敢貿(mào)然批量裝機(jī)。畢竟前車之鑒擺在那里，風(fēng)險(xiǎn)太大，大家都比較小心謹(jǐn)慎。不過各大整機(jī)商對(duì)樣機(jī)的研發(fā)，新項(xiàng)目的開發(fā)卻一個(gè)也不少。畢竟海上的蛋糕也比較大，一旦市場(chǎng)和技術(shù)完全成熟，誰也不甘落后。根據(jù)現(xiàn)有的項(xiàng)目和筆者個(gè)人推測(cè)，中國(guó)的海上裝機(jī)量應(yīng)是逐年遞增的趨勢(shì)。
4、混合式傳動(dòng)系統(tǒng)及半直驅(qū)風(fēng)機(jī)的趨勢(shì)。根據(jù)咨詢公司Make的數(shù)據(jù)，從全球來看截止到2014年底半直驅(qū)風(fēng)機(jī)的裝機(jī)比例，達(dá)到了全球裝機(jī)量的1%，預(yù)計(jì)到2020年會(huì)達(dá)到6%。而在中國(guó)，也有典型的具有代表性的公司一直致力于這方面的研發(fā)，畢竟從技術(shù)角度而言，半直驅(qū)的確是兼顧了直驅(qū)和雙饋的優(yōu)勢(shì)。從筆者個(gè)人而言，半直驅(qū)風(fēng)機(jī)在未來應(yīng)該會(huì)有不錯(cuò)的發(fā)展前景，特別是大型和特大型的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)項(xiàng)目上，會(huì)有不錯(cuò)的應(yīng)用，畢竟已經(jīng)有一些公司走在前面了。
隨著直驅(qū)及海上風(fēng)機(jī)比例的增加，主軸承-單一大尺寸雙列圓錐滾子軸承的配置形式應(yīng)用的數(shù)量和比例也是在不斷上升。但是隨著風(fēng)機(jī)兆瓦級(jí)的升高，雙列圓錐滾子軸承的尺寸也在不斷增加，下圖一可以非常明顯的看到。這必然會(huì)導(dǎo)致軸承制造的難度增加以及成本的急劇提升。而一些廠家在綜合評(píng)估了成本及技術(shù)優(yōu)勢(shì)后，在大兆瓦級(jí)上選擇了定位+浮動(dòng)的配置形式（如下圖二，圓柱滾子軸承+雙列圓錐滾子軸承）。
圖一
圖二
隨著應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累以及對(duì)海上風(fēng)電的高可靠性要求，眾多整機(jī)廠家也越來越關(guān)注于軸承是否易于安裝拆卸和維護(hù)；是否能實(shí)時(shí)監(jiān)控軸承及潤(rùn)滑劑的工作狀態(tài)（例如舍弗勒公司開發(fā)出的可以實(shí)時(shí)監(jiān)控油脂狀態(tài)的FAG GreaseCheck也是應(yīng)運(yùn)而生）；防腐以及密封要求的增加；以及軸承運(yùn)行的高可靠性等。所有的這些要求導(dǎo)致一流的軸承制造商需要關(guān)注的方面不僅是軸承材料，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，質(zhì)量體系等，而更需要思考的是系統(tǒng)性的問題，是關(guān)注在整機(jī)的結(jié)構(gòu)和軸承的相互影響，而不僅是軸承本身。
