从第一台 到24MW！国产风电变流器向海图强

　　2021年中国新增海上风电装机容量占比全球的80%，这使中国一举成为海上风电装机规模最大的国家。国内海上风电行业的蓬勃发展，加上一系列相应政策的出台，一方面积极推动了风电产业向好、向上，另一方面，也推动了海上风电机组制造技术、风电机组大型化发展。随之带动的是配套设备风电变流器技术新一轮的创新与升级。

 

　　为积极响应风机单机大型化趋势与风电整机厂商降本增效的需求，国内各大风电变流器企业针对变流器单机大型化技术开启了新一轮技术角逐。禾望电气（603063）推出了更大功率的低压三电平变流器，其中包括最大功率达20MW的水冷全功率变流器，以技术引领风电变流器海上市场的跃迁。

 

 

　　从第一台变流器调试成功到国内风电变流器龙头，禾望电气不断攻克海上风电变流器及控制系统关键技术，为近年来海上风电产业的大发展准备了完备的技术和产品，赢得了市场竞争的主导权。

 

　　作为整机设备重要捆绑技术的变流器设备，禾望电气在风电产业发展中也面临着功率提升、稳定可靠的迫切需求。自此需求下，充分发挥行业优势，进行技术革新，两年的时间，禾望电气海上大功率风电机组单机功率从6MW~8MW快速提升至了10MW~16MW，同时解决海上风电环境恶劣、运维困难等应用难题。海上风电变流器标配的禾望远程智能运维系统，能够为业主提供运行数据监控和智能故障诊断功能，极大的提高了单机运行的可靠性。

 

　　风电变流器的技术含量主要体现在系统集成技术和大功率电力电子技术，以及各种风况下控制软件的动态响应能力上。可以说，海上风电变流器所需要的优异的控制性能/保护功能、良好的电网适应能力、高可靠性运行、智能化的远程监控等需求，均在禾望电气的产品设计中得到体现。

 

　　禾望电气推出的更大功率的，具备“高可靠性、高效率、高功率密度”的三电平变流器，以适应复杂多变的海上环境和平价发展需求。新品所应用的三电平技术，完美契合平价时代降本增效的需求，是国内风电变流器产品重要技术方向之一。

 

　　除海上风电变流器外，禾望电气自主研发的其他机型变流器，还可适用于高原、山地、低温、高温等环境地区，全系列风电变流器产品功率覆盖850kW~24MW。新推出的中压IGCT变流器，具备高可靠性、高效率等特点。而对于传统的IGBT变流器，禾望电气通过模块化的设计思路，提供变流器故障下的部分运行能力，降低故障导致的发电量损失。

 

　　截止目前，采用禾望电气海上风电变流器含在建的海上风电项目近50个，功率等级涵盖2.5MW~10MW，电压等级涵盖690V、1140V及3300V。其中单机功率最大的10MW机组已经批量运行超过了1年，更大功率的中压12MW以及低压16.7MW也已经进入样机测试阶段。

 

　　特别值得一提的是，在建的海上风电项目应用中，禾望电气为国内首台抗台风型漂浮式海上风电机组提供了专用变流器，这是禾望海上风电变流器在固定式海上风电机组装机量突破8GW的基础上，实现在漂浮式机组应用的新飞跃，是变流器应用从浅海进阶深海的关键一步。

 

 

　　技术创新是推动产业发展的关键。禾望从2007年进入风电变流器行业开始，便采用完全自主开发思路，自主研发变流器控制软件及驱动控制软件。长期重点投入电能质量、电网适应性、电网支撑性等并网控制技术和各类发电机和电动机的全工况控制与适配的电机控制技术研究，产品功能、性能、质量等方面整体优于进口品牌，并不断地为业主降本增效，一定程度上打破了国外风电变流器的技术垄断，助力中国风电变流器国产化。

 

　　2018年3月兴化湾风电场，禾望中压IGCT变流器实现并网运行，实现了国内中压变流器在海上风电中零的突破，打破了ABB等国外品牌在中压海上风电领域的垄断；

 

　　2021年，凭借丰富的应用经验与行业口碑，禾望成为国内首台漂浮式海上风电机组、全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组变流器供应厂家；

 

　　2022年3月，禾望4MW双馈风电变流器通过《风电场接入电力系统技术规定GB/T19963.1~2021》的认证测试，成为行业内首家通过新版国家标准考核的风电变流器厂家。5月全功率风电变流器完成认证测试，成为了业界变流器并网性能的新标杆。

 

　　当前，我国陆上风电变流器已经完全实现国产化。随着海上风电规模化发展、国家政策推动、国内风电企业技术水平不断提高，国内企业在海上大功率变流器应用市场占比正在快速提升。取代进口变流器设备、完全实现核心技术的自主可控指日可待。

 

　　诚然，关键技术实现自主可控有赖于企业持续性的研发创新，在这一点上，禾望电气以持续高强度的研发投入确保了其拥有核心知识产权。禾望电气2022年半年报显示，禾望风电变流器具有完全的自主知识产权，核心部件以及控制软件完全自研，公司是广东省风电机组电控装备工程技术研究中心、深圳风电机组电控装备工程研究中心，拥有超600人研发工程师团队，每年近10%的营业投入研发，拥有先进的且配备齐全的电网模拟实验平台及风电变流器测试平台，保障了技术与市场的领先。

 

 

　　新型电力系统建设提出以来，源网荷储一体化发展格局逐渐形成。作为源端重要的绿电之一，风电已经不再是一个可以“独善其身”的电源品类。禾望电气立足在风电变流器、光伏逆变器等产品的基础上，向“源网荷储”全面服务推进，提升网端友好性、提升源荷互动能力，为可再生能源高质量发展增添动能。

 

　　发电侧，除了风、光电控设备外，禾望电气已经为多地电网提供多功能电网模拟装置，真实模拟各类电网的高电压和低电压等故障特性，对被测设备进行电网适应性测试、电能质量测试、一次调频测试和故障电压穿越测试。禾望电气的SVG产品也适用于发电侧以及配电网领域应用，改善电网电能质量。同时SVG也可用于用户侧降低负荷对电网的无功需求及谐波污染。

 

　　用户侧，禾望电气聚焦电气传动领域，为冶金轧钢、石油石化、矿山机械、大型试验测试平台、港口起重等工业应用场景提供传动成套解决方案，推动大工业的节能减排，降低生产成本，对当前火热的“零碳园区”建设提供支撑与服务。

 

　　储能应用侧，提供50kW~3.45MW储能变流器、PCS一体机、EMS、系统集成等产品，以及抽水蓄能领域的电控产品。储能也成为了近年禾望电气重要布局的领域。

 

　　时代变革推着风电人不断前行，2022~2023年是夯实“十四五”可再生能源装机的关键年，风电市场的扩张为国内风电变流器企业提供了巨大的成长空间。可以预见的是，在双碳目标引领下，创新、融合将成为新能源发展关键词，中国风电企业将以更具创新的技术实力与能力，提升行业整体竞争力水平，成为赋能“双碳”目标实现的关键力量。