北极星风力发电网讯：平价以来，风电发展几乎年年都会呈现一个新的主题，推动产业向高质量路径发展。如果说2020年是平价前夕的保交付之年，那么2021年的重要主题则是稳电价；随后在技术创新以及产业链厚积薄发之下，2022年全行业进入了踌躇满志的协同降本阶段。
如今，第四次工业革命和第三次能源革命方兴未艾。在全球能源转型和我国双碳目标大背景下，两大革命愈加紧密的交叉融合催生出重要的技术创新窗口期。可以说，2023年及之后，数字化、智能化将成为以风电为代表的可再次生产的能源发展的大主题之一，“人机一体化智能系统”也将成为缩小我国风电产业与国际先进制造的差距，促进产业提质增效的关键一步。
当前，我国制造业已全面从规模化增长转向质量提升时期，能源产业也从粗放发展转而向绿色高效转型。
从根本上讲，能源装备的应用水平直接受制于工业制造业的领先水平。在“大容量、轻量化、高可靠”的风电机组成为降本增效主要手段的业内共识下，刚刚过去的2022年成为中国风电技术突破密集的一年。这一年中，国内风电整机企业相继推出7-11MW陆上风电机组，以及16MW-18MW超大海上风电机组；叶片也一再突破原有记录——99米至百米级陆上风电叶片、海上123米叶片相继下线。
更大机组、更长叶片对整机安全稳定运行水平提出了更高的要求，但很显然的是，传统劳动密集型制造模式在质量效率、标准不可控等方面的种种弊端，已不再适应当下行业对高端风电装备可靠性的极致需求。尤其是平价后的薄利时代，风电度电成本的降低极度依赖于技术创新和运维成本的降低，此时，从制造源头上提升风电设备的质量安全和生产效益成为行业高水平发展的必然。
而且，国家也在政策层面敦促能源装备制造业的转型升级。《“十四五”现代能源体系规划》提出了对“能源产业链现代化水平提升”的明确要求：“加快信息技术和能源产业融合发展，推动能源产业数字化升级”、“开展电厂、电网等领域设备设施、工艺流程的智能化升级，提高能源系统灵活感知和高效生产运行能力”；
再结合《“十四五”人机一体化智能系统发展规划》提出的智能制造向行业内部纵深拓展的要求，我国风电制造依托数字化、智能化实现产业升级的路径已非常明晰。
3月22日，当时全球最长的104米陆上风电叶片下线，承载这支破纪录的叶片制造的是以“超级工厂”著称的三一韶山叶片工厂。
之所以称为“超级工厂”，三一重能副总经理、首席数字官彭旭指出，是因为三一重能在该工厂大量采用数字化、智能化、自动化设备与技术，并在此基础上自主研发了工厂智能制造体系“数字元平台”，通过数字孪生技术实现虚拟工厂与现实工厂的数智物联，和对“人-机-料-法-环-质”全生产要素的智能监管，对影响产品质量的所有工艺环节实行全流程管控，极大的提升风电叶片产品质量和生产效率。
比如，在叶片制造的“成型”阶段，传统工厂尚采用大量人工进行玻纤布的铺设，效率低且劳动强度大，作业标准、产品质量也难得到全方面保障。针对上述不足，三一在铺层、合模、灌胶、部件预制等关键作业场景中利用数字化技术做出诸多突破性的改变：
采用“后缘UD预制”工艺，不仅极大的提升了UD制作效率，缩短了工期，而且能将模具内UD铺陈故障率降低到接近0%。
业内首创“树脂集中灌注系统”，实现树脂材料进、存、用全流程高度自动化，灌注效率同步提升25%。
在“后处理工艺”阶段，三一同样针对叶片打磨、喷漆、叶根螺柱安装、成品转运等关键环节研发了一系列自动化作业系统：
采用“打磨机器人”提升大面打磨的效率，针对叶根部分的打磨，研发数控端面铣，保证打磨工艺一致性，提升了打磨效率；
在“合模缝打磨”这种细节上三一也及其重视，自主研发“飞边切割系统”，改变人工打磨的操作模式；研发“双头螺栓自动装备机器人”，以此保障叶片与轮毂安装螺栓力矩的标准一致。
这些应用于叶片制造关键环节上的自动化设施替代了人工操作的不确定性，极大提高了三一叶片质量的稳定性，以及韶山叶片工厂的制造效率。
“在韶山工厂，三一所有数字化技术的探索应用均围绕5个作业指标‘质量、成本、效率、安全、员工士气（QCDSM）’推进，”三一重能副总经理、叶片公司CEO廖旭东提到，“通过数智化升级，当前工厂效率较传统工厂提升了20%，高效的成产工艺将单支百米以上级叶片平均工期从40多个小时缩短至30小时左右。”
不仅是效率的提升，彭旭指出，三一通过大量的实践发现，基于人机一体化智能系统对产品生产、质量、经营指标的把控，对提高风电高可靠性，乃至后运维都带来非常大的改善和优化，这也是促使三一不遗余力地投入人机一体化智能系统的原因所在。
走进三一韶山数字化叶片工厂，厂房明亮，环境友好，由于大量的自动化设备投运，员工也实现了由传统操作工向技术工人的身份转变，一改人们对叶片行业“生产条件艰苦、作业环境差、质量波动大、自动化程度低、是劳动密集型产业”的刻板印象。
当前，三一重能韶山叶片工厂拥有模具11套，规划年产风电叶片3000支，叶片长度覆盖84-112米，产品交付可覆盖湖南、湖北、云南、贵州、广西、甘肃等省份区域，对三一辐射华中、华南市场提供了地域、技术和产能上的支持。
近两年来，风电行业的过度内卷，尤其是在整机价格上的激烈竞争挑战着每一从业者的心理底线，关键这个底线还一再被打破，甚至到了不得不倡导全行业“良性呼吁”的程度。
事实上，价格博弈带来的短期上升最终只能是长远发展的一剂苦药，风电需要找到新的增长极，以支撑产业向着更高层次方向发展。而作为高端制造业的一员，依托数字化、智能化进行全生命环节的数字化升级，以技术创新驱动成本下降，将是风电接下来的突破方向。
彭旭表示，在数智化引领下，三一未来的目标是希望能够通过6-8年的时间，将现阶段三北地区的度电成本由0.1元/kWh降低至0.08元/kWh。来自于有着强大智造基因的三一集团的底蕴，以及三一重能强大的产品研制实力、自身所打造的“人机一体化智能系统”、“ 智能供应链”、“智慧风场”等智慧风电体系，是支撑其兑现以上描述的目标的可靠保障。
三一重能是中国风电行业首个获得“人机一体化智能系统标杆企业”殊荣的整机制造商。其实国内风电整机龙头大多已经意识到、并愿意对提升风机可靠性进行数字化投入，只是相较于投入产出比明显的项目，数字化需要长期较高的投入却又没办法实现短期内的经济价值，非常需要领导层的高瞻远瞩和“一掷千金”的魄力。
相信在能源产业数字化发展下，风电能调整内卷现状，以高端制造推动产业升级为契机，以数字化为突破口迎来一个“狂飙”的新赛道。
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