平價上網時代 GE以智能制造和精益管理助力中國風電產業高質量發展
2004年以來,我國風電市場規模逐步擴大,推動了風電相關技術的進步。在風電成本穩步下降的同時,發展模式也正從規模化逐步向高質量發展轉變。時至今日,中國已成為全球規模最大、最具競爭力的風電市場。對于GE而言,中國不僅僅是產品市場這樣簡單,一直以來,中國都是GE全球供應鏈及創新基地的重要組成部分,在陸上風電領域尤其如此。GE始終通過投資本地供應鏈建設,加速本土人才培養和產品研發創新,攜手本地合作伙伴推進產業鏈升級,打造適合中國客戶需求的陸上風電產品,助力中國陸上風電產業跑贏高質量發展之路。
平價時代的到來,既是我國陸上風電產業的新起點,也是產業全價值鏈合作的新契機。“GE的定位就是用最好的技術、產品、質量、全生命周期的理念,幫助我們的客戶、合作伙伴實現利益最大化。”GE可再生能源集團陸上風電業務中國總經理趙霖講道。GE沈陽陸上風電工廠(以下簡稱“沈陽工廠”)就是GE中國本土化戰略的一個典型縮影。針對快速發展的風電市場,GE將業界領先的風電技術引入沈陽,無論是為中國低風速市場量身定制的2.5-132機型,還是適用于中高風速資源區域的Cypress 柏樹平臺,沈陽工廠一直致力于為中國客戶提供訂制化的技術和全生命周期服務解決方案。2020年,沈陽工廠迎來15周年慶典,得益于智能制造和精益管理理念在日常運營中的廣泛應用和有序推進,工廠自投產以來始終保持著產品質量的高可靠性及穩定性,使技術和產能的結合成為GE陸上風電業務立足于中國市場保持產品競爭力的優勢所在。目前,沈陽工廠已成為GE陸上風電亞太地區最大的組裝生產基地和GE全球唯一具備全系列生產能力的工廠。尤為值得稱贊的是,即便是在疫情期間,沈陽工廠也沒有一臺風機延遲交付。最大陸上風機Cypress機組也按時從沈陽工廠投產下線,發往海外客戶。
智能制造、精益化管理,實現全供應鏈降本增效
型號復雜、換線頻繁、高交付要求、高難度高風險操作、大體積大重量部件運輸……這些是陸上風電機組產線的“日常”,也“倒逼”整機制造商通過更加智能化、數字化的應用提升供應鏈能力。在沈陽工廠,一系列智能制造解決方案正為產線的工時效率和產品性能提供實時有效的保障。比如針對大部件在產線運輸及混線組裝生產而設計的HUB輪轂生產線,GE顛覆了常規的吊車生產線模式,以地下鋪設的鏈條和電機勻速驅動工位,支持上下游的自動化物料輸送,實現產品和作業平臺的同步運行,使沈陽基地具備同時組裝1MW到5MW全系列風機平臺產品的靈活性。與此同時,針對生產組裝過程中作業節拍、重復作業及人員登高風險等問題,GE應用了全球首個在狹小空間內進行集成的機器人作業,提升安全性及質量,實現工時減半。除此之外,GE為產線定制的MES系統,對產線各環節參數進行標準化,為各操作工位的人員提供直觀管控生產進度的界面,能實現在工況異常時及時連線對應負責人,及時解決問題,確保出品質量和工期進度。
除了產線的智能化升級,GE還將精益管理的理念作為上至管理團隊,下至一線員工實現高效運營的實踐工具。同樣也是在沈陽,通過每日晨會、月度總結討論會、精益管理脫產培訓,以及相關的精益管理監測工具應用,將工廠的每一道工序從質量、成本、交付、績效、安全等方面實現全方位的生產系統優化,從而在提升工時效率的同時,確保了出品質量的可靠性和統一性,同時,也讓每個GE員工為生產體系優化,降本增效諫言獻策。一系列的舉措,使得風機制造效率得到了大幅提升,以柏樹平臺為例,每臺風機的制造工時成功從第一臺的940小時/臺下降至448小時/臺。而這些精益管理的持續實踐也將為我國陸上風電產業的流程優化提供有益借鑒。
立足中國、服務全球,為客戶打造最適合的風電解決方案
正是由于在智能制造和精益管理方面的持續實踐,結合生產制造方面的強大能力,沈陽工廠除了中國市場,還可以為以亞洲、歐洲、美洲、非洲等地的其他客戶提供定制化的風電解決方案,為全球客戶提供最優化的選型和配置,成為GE踐行“源中國,匯全球”戰略的有力例證。
在中國,鑒于當前陸上風電產業的進階需求,適應市場需求的定制化技術解決方案是發展的“急先鋒”。我國有約68%的風能資源為低風速風況,在中東南部的開發率則僅為11%。這些區域鄰近電網負荷受端地區,電網消納能力及機組滿發小時數高,合理的開發利用對提升整體能源結構的綠色轉型意義重大。針對中國這一特有風況,GE相應地研發出2.5-132機組并在沈陽工廠落地首條低風速機組產線,加之GE濮陽工廠的建立,幫助GE能夠在最短的時間、最近的距離,在第一時間打造貼近用戶端需求的產品,更好地服務中東南部地區建設低風速風電場的需求。
而在中高風速資源豐富的“三北”地區,大容量機型、整體經濟效益和合理選址成為目前新建風電場的應對降本壓力的考核因素。目前,GE最大功率的Cypress柏樹平臺陸上風電機組的單機功率可達5.3MW,年發電量超過兩千萬瓦,能以更少的風機數量實現同等的電量。同時葉片的兩段式設計帶來的物流施工靈活性,機組日常運維中對于應用場景和電網運營的靈活調度能力,使其能實現更低的度電成本,更好地滿足“三北”地區新建風電場的訴求。受益于沈陽工廠的先進制造能力和有效的精益管理方法,GE在沈陽工廠地引入了全球第二條Cypress柏樹平臺生產線,目前已達到年產300臺的組裝能力。2020年3月,亞洲首臺Cypress機組已從沈陽工廠下線啟程運往澳大利亞,沈陽工廠還將繼續為澳大利亞客戶供貨剩余的幾十臺機組,滿足當地10萬家庭的用電需求。下一步,Cypress機組將加速落地中國市場。
中國風電產業發展潛力巨大。進入平價時代后風電行業將面臨更激烈的市場競爭,市場參與者均面臨著更大的挑戰,但隨著風電技術及風電全產業鏈的協同創新發展,國家綠色能源轉型方向的明確,以及消費側改革更多企業開始使用綠色電力生產制造,相信“十四五”期間風電產業將迎來更高質量及更可持續的發展。“從長期來看,我對這個行業有120%的信心,因為可再生能源,尤其是以陸上風電為代表的可再生能源,代表了整個能源行業轉型的趨勢,這個趨勢不僅僅發生在中國,而是全球都在往這個方向走。”趙霖講道。而GE的種種努力,也得到了來自市場的回報,2019年,GE陸上風電新簽訂單1215兆瓦,創造歷史記錄。
未來,以沈陽工廠為基石,GE陸上風電業務在中國將不僅僅局限于提供有競爭力的機組,還將通過風場整體解決方案的創新,以及整個風電項目開發、設計、運營流程的優化幫助開發商和運營商更大程度上提升整個項目的經濟性。
正如GE中國總裁兼首席執行官向偉明所說:“GE沈陽陸上風電工廠是GE中國發展戰略的一個充分體現和有力佐證。在這里,我們不僅將最先進的清潔能源技術和先進制造能力帶到中國,我們也根據中國陸上風電市場的需求研發生產滿足中國市場需求的新產品,并不斷推進產品、制造和人才的全價值鏈本土化進程。更重要的是,在這個過程中,我們攜手陸上風電生態系統的合作伙伴協同創新,帶動中國高端制造業發展,并和這些合作伙伴在滿足中國市場需求的同時走向國際。這樣以深入本土化為核心,攜手合作伙伴根植中國走向全球的發展戰略,突顯了GE作為一個全球企業的優勢,也是GE對中國市場和合作伙伴的長期承諾。”(石珊珊)
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