2020年12月，安裝明陽智能MySE5.0MW機型的三峽新能源新疆布爾津風電項目成功併網，這是亞洲陸上單機容量最大商業化風電項目，也是MySE5.0MW機型首個批量化應用的項目。
布爾津項目是三峽新能源經過測風選址、機型比選、發電量評估等環節後最終決定選用明陽大兆瓦機組的。究其原因，一方面業主認為大兆瓦機型是未來的發展趨勢；另一方面，大兆瓦機組不僅可以減少佔地面積，降低投資建設成本，還能最大限度利用風速高的機位點，使整場收益最大化。
從布爾津項目可以看出，機組大型化趨勢的發展源於風電項目開發外部環境的變化以及降本壓力下開發商對效益的追求。近些年，這一趨勢十分明顯，根據CWEA數據，2019年中國新增裝機的機組平均單機容量為2.45兆瓦，同比增長12.4%。且3兆瓦及以上機組的裝機容量佔比達27%，同比增加107%。這樣的發展趨勢可以從具體項目中得到驗證。2019年，國家電投烏蘭察布600萬風電項目中標機型平均容量達到4兆瓦以上，投標最大機型容量更是達到了5.6兆瓦。
大風機進化永無止境。據彭博新能源財經發布的一項對未來風機大型化的報告預測，未來30年，全球陸上風電機組單機容量最大將達到15MW，葉輪直徑達260米。
目前，明陽智能已成為機組大型化趨勢的推動者和引領者，據CWEA數據，截至2019年底，全國3.0MW及以上陸上風電機組累計裝機9545MW，明陽智能佔比44.6%；2019年，全國3.0MW及以上陸上風電機組新增裝機4890MW，明陽智能佔比57.3%。在累計裝機和2019年新增裝機上，明陽智能排名雙雙第一。
其實，MySE3.0兆瓦及以上機組，不僅市場佔比第一，實際表現也得到了市場驗證。2020年7月1日至2020年12月31日，國家電投霍林河項目累計發電量5216萬千瓦時，在同場對標中居首，這是明陽智能MySE3.6-135/85機型在此項目中交出的半年成績單。
回顧這幾年明陽智能大兆瓦機組的研發歷程，可謂一步一個腳印，從2016年MySE3.0兆瓦半直驅機型發布，到2018年的MySE4.0兆瓦、2019年的5.0兆瓦，再到2020年發布的6.25兆瓦，明陽智能始終知行合一，腳踏實地，鑽研大兆瓦風機技術，並做到了國內在這一領域的引領。
這款MySE半直驅機型為何能在十幾年的時間內讓明陽成為中國大兆瓦機組的引領者？
大兆瓦風機引領者
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半直驅技術研發的心路歷程
早在2008年，明陽智能的高層領導在德國考察時就發現了半直驅技術方案，並基於對未來風電發展趨勢的預判，果斷選擇主推該技術。經過兩年的攻關，2010年，明陽開發出基於半直驅技術的超緊湊型風電機組。這款機型直接取消主軸設計，傳動鏈軸向長度縮短了四五米，機艙布局更加緊湊。
為了讓這款機型更加適用於中國特殊的氣候、資源條件，明陽智能的研發團隊經過不斷的鑽研，升級改造，以及長期的探索積累，最終推出第四代、也是其目前的主力風電機型——MySE系列，可適用於高溫、低溫、高原、山地、高寒、颱風等區域。
據這款機型的設計負責人介紹，MySE機型具備較好的經濟性，主要體現在徵地、運輸、吊裝等方面，這得益於其所具有的大容量、輕量化特點。
一個簡單的邏輯是，在機組價格略有增加的情況下，通過應用大容量機組，可以大大減少所需設備和機位點的數量，不僅降低徵地的難度，也削減了設備、運輸、施工的成本，有效提高項目開發的整體經濟性。而且在當前各地區對風電開發用地審批愈加嚴格的情況下，大兆瓦機組優勢凸顯。舉例來說，2020年12月27日，內蒙古自治區全區經濟工作會議提出，內蒙古全區50.46％的國土劃入生態保護紅線，明確提出在草原森林等重要生態功能區不再新上風電、光伏項目。這意味著如果在有限空間、有限資源的情況下發展風電，大兆瓦機組可以更好地滿足項目開發需求。
另外，藉助超緊湊結構設計，MySE機型的輕量化特點十分突出。以3MW機艙為例，其重量比同等容量其他路線機組輕三分之一左右，長度則短了近一半。在複雜地形，尤其是在中東南部山區，這種體積和重量上的優勢對於運輸與吊裝所具有的價值不言而喻，在降低運輸和吊裝難度，減少投資的同時，也讓地形更為複雜地區的風電開發成為可能。
據上述負責人介紹，MySE機型的載荷傳遞方式十分有特色。「通過將主軸軸承、齒輪箱和發電機組合為一個整體，使得載荷直接由主軸軸承傳遞到齒輪箱和發電機外殼，再經偏航系統傳遞到塔架。同時，由於半直驅機組的機艙較小，相應縮短了風輪與塔架之間的距離，也讓載荷傳遞路徑更短。」
而且這款機型的輪轂和機艙均使用鑄件外殼直接密封，使其擁有優異的防腐性能，可以適應重鹽霧、高潮溼、強沙塵、超高溫和強紫外線等環境。
此外，為了提高齒輪箱的可靠性，這款機型的齒輪箱採用柔性銷軸技術，使得多個齒輪之間的載荷分布更加均勻，均載係數達到1.05，降低了單個齒輪的負載。明陽智能還是業內唯一一家對齒輪箱、主軸軸承和發電機軸承等採用強制油潤滑方式的廠家，可以實現不間斷潤滑，齒輪油顆粒尺寸5微米，潔淨度標準堪比航空發動機。
依託這些開創性的做法，MySE機型成為了一款具有航空級品質的產品。
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輕量化、高效率、高可靠性，一個都不能少
新技術的誕生總是有其特定的時代背景，半直驅技術也不例外。2008年前後，國外研發機構開始推出集成式的傳動鏈技術，比如集成式的雙饋高速傳動鏈，將主軸和主軸承集成到齒輪箱裡，輪轂則直接與齒輪箱輸出法蘭連接，但是這種機型仍然沒能完全解決高速軸與發電機的對中困難問題。在這種情況下，中速傳動半直驅技術應運而生。
半直驅指的是在前期集成式技術方案的基礎上，又對齒輪箱和發電機進行集成，去掉高速軸，齒輪箱輸出軸和發電機的聯接同軸。
這些創新產生了立竿見影的效果。較低的轉速大大降低系統發生故障的概率；去掉高速軸，將齒輪箱與發電機進行集成，不僅進一步縮小了機艙的體積，減輕機艙的重量，能量轉化效率也得到提高。值得一提的是，同軸設計在從根本上規避了對中難題的同時，也提高了機組的可靠性。
同時，半直驅機型保留的齒輪箱設計則可以提供較低的增速比，大幅減少永磁發電機所需的磁極數量，使得發電機體積相對更小。此外，這種設計還能夠讓機組在更低的風速上實現切入，從而可以在更寬的風速區間內高效利用風能資源。
更重要的是，半直驅技術路線還解決了機組大型化與輕量化共存的難題。由於要採用更大功率的發電機，不可避免地會增加機艙體積和重量。再加上迎風面的增大，施加在塔架和基礎上的載荷也將相應增加，這不僅會增加基礎的建造成本，還使得機組投運後的安全風險上升。同時，大部件在崎嶇地形下的運輸、吊裝也是一大挑戰。通過高度集成化的設計，擁有緊湊結構的半直驅機組則具有輕量化的先天優勢，完美解決了大型化與輕量化之間的矛盾。
在做到輕量化的同時，與其他技術路線相比，半直驅機組的發電效率和可靠性優勢也十分突出。因此，在保證效率和安全的前提下，半直驅技術的出現為持續推動機組朝大型化方向發展創造了更大的空間。
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數位化技術，讓機組感知未來
對於一款機型而言，好的硬體和系統設計只是賦予了它優良的「基因」，而要讓它們的性能完美表達出來，還離不開軟體的支撐。在這方面，明陽智能進行了大量探索。
目前，很多機組運行在山地、丘陵等複雜地形環境中，這些地區的風速、風向、湍流、溫度等因素多變，如何根據外部條件迅速調整運行狀態是機組控制系統面對的最大挑戰之一。
業內的主流觀點認為，解決問題的關鍵在於讓設備快速感知外部環境的細微變化，並主動做出應對。近年來發展迅猛的大數據、雲計算、人工智慧等技術為此打開了無限的想像空間。
MySE系列機組搭載了明陽智能自主研發具有自學習能力的第四代控制策略——基於模型的控制策略（MBC），即把人的思考方法通過程序的方式編入其中，並設計了很多模型，讓機組在運行時可以根據所處位置的外部條件變化進行自尋優調整。這樣，在提高發電量的同時，也有效降低機組的極限載荷和疲勞載荷，確保其可靠運行。
另外，數位化技術在風電開發中的另一個主要應用則是針對預防性運維，即通過對核心指標的數據進行分析，預判部件的運行狀態，最大限度降低因停機而造成的損失。
早在2013年，明陽智能就在中山的集團總部成立大數據中心，並基於上百個風電場案例開發出大數據平臺。在該平臺上，每臺機組的主要運行信息被實時展示出來。明陽智能的專家診斷團隊通過大數據分析方法建模比對，並24小時進行運行異常預警。這樣，運維人員可以根據氣象預報，選擇在小風時進行檢修，真正實現基於狀態的運維。
為了充分挖掘數據的價值，明陽智能在大數據中心、機組研發部門、運維服務部門之間形成閉環，為持續優化技術和服務提供支撐。
未來已來，明陽智能要做的就是用預見性的戰略、持續創新升級的技術以及最優的定製化解決方案為客戶創造收益，並在時代的變局中尋求新的機遇，在30·60目標的指引下攜手所有風電人開創風電行業更美好的未來。
來源：明陽智能