无论是在内蒙古、甘肃这样朔风原野的塞外疆域，还是在齐鲁皖苏这样平坦的黄淮流域腹地，抑或是在东南沿海猎猎海风的洋流之中，甚至是在世界屋脊青藏高原的孤寒之上，都有着国电联合动力技术有限公司（简称“联合动力”）风力发电机组的身影。

 

　　但是，目前国内风能区域资源已呈“群雄割据”之势，随着大型优质的一类、二类风电场逐渐被瓜分完毕，风电开发的重心逐渐向安徽、山东、江苏等东部省份及云贵高原的三类及三类以下风场转移。因此，低风速风机乃至超低风速风机的研发制造，近年来渐成兵家必争之地。作为成熟的风电系统解决方案提供商，联合动力早已开始谋篇布局。

 

 

　　低风速风电是指风速在6-8米/秒之间，年利用小时数在2000小时以下的风电开发项目。我国风能实际可利用的50%以上是Ⅲ、Ⅳ类风区，目前全国范围内可利用的低风速资源面积约占全国风能资源区的68%，且接近电网负荷中心。这些区域的风电开发，还有相当大的空间。低风速地区风电装机规模的发展目标，也从不足10%提高到20%，在“十二五”规划提出的1亿千瓦风电装机目标中，有2000万千瓦的份额属于低风速风电开发。

 

　　“我们已经研制出的UP1500-97风机，专门适用于平均风速低于每秒6米的超低风速产品。在同类1.5兆瓦风机中，我们的叶片长度最大。而且这个型号的机组已经中标三个风电场项目，分别位于云南、宁夏和陕西，今年底即将投运。”联合动力UP1500-97型风机设计总工程师董礼介绍道。

 

　　让我们先来看一组数据。与目前市场上常规93低风速机型相比，UP1500-97机组的风轮扫风面积增加近8%，发电量增加5%；与联合动力生产的86机型相比，97机组的扫风面积提升了25%，相应地，发电量增加达15%以上。

 

　　作为完全自主研发的UP1500-97机型，取得如此大的优势究竟源于何处？源于联合动力在风电行业多年的精耕细作与深刻理解；源于成功积累的4000台1.5兆瓦风机研发、生产、运维经验；源于创新探索出的一条平台化研发之路；源于近二百人的研发团队全系统细节支撑……UP1500-97机型的研发，启动于2012年初，初始目标便是在未来一段时间内成为国内最大叶片机组。一年半之后，样机问世，他们成功实现了当初的愿景。越大的风机叶片意味着越强的捕风能力，但风机高载荷的问题也随之凸显。于是，董礼带领的研发团队从风机结构与系统控制两大方面入手，对硬件和软件都进行了全面的技术优化。在风机结构上，联合动力的专业化叶片研发团队加强叶片结构设计，应用先进的高模玻纤材料设计出了一款超长的轻量化叶片，其重量相比常规材质的同尺寸叶片轻了10%以上，抗极限载荷能力提高了20%，抗疲劳载荷能力更是提高了40%。同时，从传动链、齿轮箱、增速箱到机架的结构设计，全部重新进行了适应性设计。更值得一提的是，联合动力全资控股的专业发电机设计公司，为该机型量身打造了适合超低风速区的发电机，进一步提高了发电效率，并降低了载荷。

 

　　在系统控制上，联合动力拥有一支20人的控制专业团队，并聘请了行业内专家。经过长期设计与试验，他们最终决定在UP1500-97机型中采用停机降载控制策略，以减低停机过程中超大叶轮带来的推力载荷；并采用传动链、塔筒阻尼控制策略，通过转矩动态调整技术调节阻尼，以减弱疲劳载荷......由于这一系列的控制优化，该机型虽增长了叶片，但与同类机型相比，并没有增加基础建设与塔筒成本，还可以与UP86机组共用塔筒，这就又为业主算了一笔降本增效的精明账。

 

　　董礼说：“其实用户并不十分关心载荷问题，用户最关心的是风机的发电效率究竟如何。但作为专业的风机制造者，我们很清楚，载荷过大是必须解决的重要问题，因为它不仅关系到发电效率，更与设备的稳定、安全运行紧密相关，不能含糊过去。”最近，又有一个重量级的喜讯传来：联合动力UP1500-97机型的研发全程与认证同步，于8月完成了中国船级社（CCS）的设计认证评估，获得了国内首张真正意义的超低风速机组认证证书，这在中国风电设备业界是一份沉甸甸的荣誉与认可。

 

 

　　实际上，一直以来让风电机组在低风速资源条件下获取更高发电效率，是摆在每一个风电设备制造商面前的重要课题。

 

　　在研发UP97机型的过程中，联合动力研发团队面临的第一个难关就是——为增大扫风面积而特制的大叶片带来的载荷过高问题。对于如何降载，张启应解释说：“增大叶片尺寸不是改一改数值这么简单，随之而来的是进行整个机型的技术优化。要通过对几千个技术点进行重新设计优化，才能达到完美的效果。”

 

　　追求完美，是张启应和国电联合动力研发团队的“怪癖”，他们总是力求所有的设计都能达到性能和效益的最优状态。

 

　　作为国内风电制造行业唯一具备自主设计叶片及生产叶片能力的风电整机制造企业，联合动力充分发挥了自己的优势，用先进的高模玻纤材料设计出了一款超长的轻量化叶片，该特质叶片相比常规材质的同尺寸叶片重量轻了8%，而坚韧度提高20%、抗疲劳度增加了40%。

 

 

　　在风电制造业垂直链整合或去产业链的态势下，联合动力仍然坚持全产业链布局，是目前国内唯一全产业链布局的整机制造商。同时，整体技术能力的提升为这家企业实施技术改进等提供了支持。

 

　　该公司技术总监张启应说：“联合动力是目前全国唯一一个既生产整机又生产叶片，同时还设计叶片的企业，可谓是汇聚了风机设备的“全家福”。强大的技术力量并不是一蹴而就，需要长远的眼光与时间经验的积累。”除了站在巨人的肩膀上，除了依托于联合动力 “国家能源潮汐海洋能发电技术”和“风电设备及控制”这两座国家重点实验室的科研力量，在采访过程中，记者还发现，支撑联合动力风机全系列产品研发的强大动力，来源于他们形成了一套全平台化的研发模式和全新的 “半项目半矩阵式”项目管理模式。

 

　　联合动力目前共拥有1.5兆瓦、2兆瓦、3兆瓦和6兆瓦这四个平行的研发平台，由平台设计总工程师牵头，董礼负责的便是1.5兆瓦和2兆瓦平台，而杨怀宇则负责3兆瓦平台。每个研发平台都涵盖多种机型的产品，以满足不同客户不同风场的精细化需求；并以尽量合用零部件与供应链的理念统领设计，以节约生产成本。

 

　　与常规的项目制管理不同，联合动力近200人的研发团队并没有被分成多个相对独立的项目组，“半项目半矩阵式”的项目管理模式使得控制、叶片、电气、机械、测试、载荷等多个专业细分团队能够同时支撑不同平台项目产品的研发。

 

　　这种创新管理模式的出现，部分原因是由于联合动力近年来强势的市场开拓导致产生了一定的人才缺口；但从结果上看，它反而为该公司高效率的研发打入了一剂强心针，精英人才的利用率由此进一步提升。