131米，全球陆上最长风电叶片下线，15MW时代已来临？
文|华夏能源网
华夏能源网获悉，1月22日，三一重能（SH：688349）官方消息称，公司131米陆上风电叶片已成功下线，刷新了全球最长陆上风电叶片纪录。
根据公开信息，陆上风电叶片长度上一次突破纪录是在2023年6月。彼时，明阳智能（SH：601615）宣称，其105米长的风电叶片在信阳基地下线，为世界最长陆上风电叶片。
风电叶片的长度与风机组容量密切相关，叶片越长，单机容量也越大，而其长度从105米一下子跨越到131米，这意味着风电机组单机容量也迈向了一个新台阶。
三一重能押注长叶片
三一重能此次131米长的风电叶片，下线于巴彦淖尔零碳数智产业园。
公开资料显示，巴彦淖尔零碳数智产业园于2022年8月开工建设，总投资10亿元，占地面积542亩。彼时，三一重能介绍，园区主要生产产品为风力发电机组主机及叶片，生产的主机单机容量可达8—10MW以上，是当时全球在建的唯一一家同时具备10MW以上风电主机及136米长叶片生产能力的高端制造产业园区。
同时，三一重能表示，园区要做到三个全球第一：生产叶片长度第一、陆上主机单机容量第一、园区数智化程度第一。
华夏能源网注意到，作为风电整机商的后起之秀，近年来，三一重能极其重视风电叶片的自主研发，并建设了多个生产基地。
在内蒙古，除了巴彦淖尔，三一重能还在锡林郭勒投建了一座零碳智造产业园。该零碳智造产业园于2023年9月开工建设，总规划用地面积约535亩。彼时，三一重能宣称，该项目将成为“全国陆上风电叶片长度第一”的陆上风机叶片零碳智能制造工厂。
在湖南韶山，三一重能还投建一座超级叶片工厂，该工厂宣称是全球风电行业首座“数字元平台”工厂，占地500余亩，拥有全亚洲最大的单体叶片生产车间，生产流线长度将近600米，每年可生产风电叶片3000支。
除此之外，三一重能在北京顺义、河北张家口、吉林通榆、新疆塔城等地的生产基地也具备叶片生产能力。在这些生产基地的加持下，三一重能的风电叶片长度也屡次突破纪录。
早在两年多前的2021年度风能展上，三一重能就携叶轮直径、功率为6.7MW的陆上风电机组亮相。据公开报道，彼时是陆上风机叶轮直径首次突破200米大关，也是当时全球叶轮直径最大的陆上风电机组。
2022年5月，三一重能在湖南韶山下线了99米叶片，刷新当时已下线的最长陆上风电叶片纪录。2023年2月，三一重能8.5—11MW陆上平台230米叶轮直径首台风电机组下线，宣称是彼时全球已下线的功率最大、叶轮直径最大的陆上风电机组。同年3月，三一重能104米陆上风电叶片正式下线，再次刷新当时全球最长陆上风电叶片纪录，也意味着中国陆上风电叶片正式进入“100米+时代”。
三一重能如此重视风机叶片长度的研发，主要是由降本驱动。在整个风机组成本中，风电叶片大约占比17%—22%，在当前降本大趋势下，叶片是整机商重点降本的部件。
一般来说，叶片直径越长，扫风面积越大，发电量就越大。通过将叶片长度拉长，增大叶片的扫风面积，单机发电量就能得到进一步的提升。因此，在总发电量相同的情况下需要的风机组数量就会减少，从而使分摊下来的原材料、运输、吊装、和土地资源等成本得以降低。
陆上风电进入15MW时代
随着风电叶片快速升级，国内陆上风电也加速进入了大兆瓦时代。
2010年，国内首台2MW风机下线，此后该型号风机占据市场近10年，彼时，国内新增风电机组的平均风轮直径为78米。直到2017年，3MW风机组才开始大规模商用。随后，国内风电机组大兆瓦速度开始加快。三年后，陆上风电进入“4MW+时代”，风轮直径达到了136米。
2021年，陆上风电机组单机容量已进一步增至7MW；2022年6月，哈电风能在河北张北县完成吊装的风电机组可以扩容至8MW，成为国内最大单机容量陆上风力发电机组；2023年11月，中车株洲配套开发的11MW陆上风电机组在内蒙古下线，成为当时全球已下线的单机容量最大、叶轮直径最大的陆上机组。
三一重能称，本次下线的131米风电叶片将应用于15MW机组，而该机组已于2023年10月亮相于北京国际风能展，为全球陆上最大风电机组。这也标志着国内陆上风机组15MW时代已然来临。
陆上风电机组单机容量的边界在哪里，曾一度是行业热议的话题，许多人也曾对能否达到15MW、16MW表示质疑。
对此，在去年北京风能展期间现场发布15MW陆上产品时，有业内人士曾表示，“（除了三一重能）相信各家（整机商）其实应该都有储备”。这意味着，15MW早已经成为各整机商研发的重点。
随着风电整机步入“微利时代”，大兆瓦风机成为风电整机商降本的“利器”，而加长风电叶片长度是增加单机容量的最直接、最有效的办法。不过需要注意的是，长叶片并不是简单地把叶片进行拉长，变化的不仅是叶片长度，更需要技术的突破，同时也还面临着诸多风险和挑战。
首先，叶片长度的增加不仅意味着厂房面临扩大，转运及堆场所需要的空间也相应变大，也意味着模具必须更换，生产线重新升级，这将是不小的资金投入。
其次，风机叶片运输也是不可忽视的风险之一，叶片越长，运输难度越大，尤其是应用场景处于高山、内陆等区域，其面临的风险也越大，甚至能不能运到现场都成问题。
另外，科学研究表明，风机叶片发生失稳的风险与叶片长度密切相关。越长的叶片，其固有频率越低，变形越大，发生失稳风险的风速也会更低。数据显示，对于风轮直径160米以上的机组，导致叶片失稳的风速可低至8m/s。
而值得一提的是，近期以来，国内外因风机叶片问题而导致的风机组事故比较频繁，瑞典、英国、德国等地均有涉及，也涉及GE等知名风电整机商。
从趋势上来看，131米叶片的下线，即将引领陆风行业步入15MW时代，但从理论的可行性到技术的成熟，还需要进一步的验证。