天寒地凍,工程師的手指已被凍僵,還差幾十上百根電源、數(shù)據(jù)和信號線等待被接入控制柜。他們緊皺眉頭,死死盯著昏暗照明下每一條線上的文字辨認(rèn),在紛亂復(fù)雜的線纜中,拉扯、掉落、接錯(cuò)時(shí)有發(fā)生,而即便已經(jīng)加班加點(diǎn),仍需面對來自項(xiàng)目方的催促:還要多久?要盡快并網(wǎng)發(fā)電......
上述場景,是工業(yè)連接器在風(fēng)電行業(yè)典型的應(yīng)用場景之一。正如高鐵上“永不松動”的螺母,連接器之于風(fēng)電,是在惡劣環(huán)境下構(gòu)建穩(wěn)定電力、信息、數(shù)據(jù)連接的保障,也是足以影響整個(gè)工程進(jìn)度、保障設(shè)備安全運(yùn)行、推進(jìn)高質(zhì)量設(shè)備維護(hù)的關(guān)鍵。
巨大的潛力市場
隨著可再生能源數(shù)字化、智能化發(fā)展,成套風(fēng)電設(shè)備的各個(gè)子系統(tǒng)如變槳系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、變流系統(tǒng)以及主控系統(tǒng)都需匯集到中央處理。也就是說,在智慧風(fēng)電發(fā)展趨勢下,除了電力,設(shè)備之間還有大量的通訊連接、數(shù)據(jù)傳輸需求。
連接器正是這樣一個(gè)提供系統(tǒng)之間電力、數(shù)據(jù)、信號傳輸?shù)摹皹蛄骸薄.?dāng)前中國是全球連接器增長快的市場之一,其主要應(yīng)用領(lǐng)域在汽車制造、軌道交通、電力電子、醫(yī)療IT等,隨著全球能源轉(zhuǎn)型加速,能源電力行業(yè)對連接器的應(yīng)用需求快速增長。
金光海
浩亭技術(shù)集團(tuán)全球能源行業(yè)經(jīng)理
“以往在風(fēng)電行業(yè),往往只在現(xiàn)場接線相對復(fù)雜的子系統(tǒng),如輪轂內(nèi)的變槳系統(tǒng)和輪轂與機(jī)艙之間的‘中樞神經(jīng)’滑環(huán)上才會部分采用插拔式連接器。但隨著風(fēng)機(jī)功率增大,4-5MW及以上的機(jī)型越來越多采用中壓動力電纜,機(jī)艙內(nèi)部普遍增加了變流器和變壓器,陸上風(fēng)電對插拔式連接器的接納意愿卻越來越高。”在工業(yè)連接器之于風(fēng)電行業(yè)的應(yīng)用上,浩亭技術(shù)集團(tuán)全球能源行業(yè)經(jīng)理金光海在與北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)對話時(shí)這樣指出。
根據(jù)金光海的經(jīng)驗(yàn),國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)對連接器的需求不僅在陸上風(fēng)電,由于海上風(fēng)電運(yùn)輸、安裝成本更高,建設(shè)周期更長,使得當(dāng)前幾乎所有廠家都在以不同的形式強(qiáng)調(diào)“模塊化”概念,對插拔式連接器的熱情不斷高漲。
“當(dāng)前,浩亭的插拔式連接器已經(jīng)成為風(fēng)電行業(yè)各個(gè)系統(tǒng)之間的標(biāo)準(zhǔn)硬件接口,尤其在海上風(fēng)電領(lǐng)域。傳統(tǒng)電力市場上,變壓器、變流器、開關(guān)柜上的功率傳輸接口往往采用‘線鼻子和螺栓’連接,但鑒于海上風(fēng)電的惡劣環(huán)境和高投資,插拔式連接器的使用可有效降低現(xiàn)場接線和處理絕緣的時(shí)間和人工成本,極大拓展了連接器在海上風(fēng)電的應(yīng)用空間!苯鸸夂Uf。
可以說,在全球能源轉(zhuǎn)型和國內(nèi)“雙碳”目標(biāo)推動下,一方面以風(fēng)電為代表的可再生能源迅速崛起,另一方面,新型電力系統(tǒng)對整個(gè)電力“源網(wǎng)荷儲”之間的柔性互動、連續(xù)提出了更高層面的要求,此時(shí)數(shù)字技術(shù)的切入恰恰與電力數(shù)字轉(zhuǎn)型的市場需求同步。在保障電力傳輸和信號傳導(dǎo)的穩(wěn)定可靠上,工業(yè)連接器已經(jīng)成為降低建設(shè)成本、促進(jìn)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)。
以簡馭繁,降本增效
資料顯示,風(fēng)電連接器是初始投資中必不可少的一部分,占總成本的0.3%左右。當(dāng)前,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入薄利時(shí)代,更低的電價(jià)和成本控制要求倒逼供應(yīng)商在每一個(gè)環(huán)節(jié)“斤斤計(jì)較”,憑借技術(shù)創(chuàng)新一點(diǎn)一點(diǎn)“摳”出來降本空間。
據(jù)浩亭相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,浩亭連接器主要從三個(gè)方面助力風(fēng)電降本增效:
從前期安裝來看,浩亭Han?系列連接器采用模塊化設(shè)計(jì),風(fēng)機(jī)在出廠時(shí)的接線就已經(jīng)完成,現(xiàn)場工作則只需要插接連接器即可,大大節(jié)省了安裝時(shí)間;
在產(chǎn)品維修與養(yǎng)護(hù)方面,Han?系列連接器在維修時(shí)無需特定工具,在不對其它系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的情況下即可實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)如滑環(huán)的更換,有效降低停機(jī)時(shí)間,提升運(yùn)維效率和水平,節(jié)省維護(hù)成本;成本方面,Han?系列連接器簡單快速的插拔操作極大降低了對高技術(shù)專業(yè)工人的需求,減少了高昂的勞動力成本。
圖:在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中使用的典型連接器
而且,在浩亭全新推出的模塊化創(chuàng)新設(shè)計(jì)的Han-Modular?多米諾模塊系列中,針對當(dāng)前海上風(fēng)電機(jī)組大型化、重量化、運(yùn)輸/安裝等環(huán)節(jié)要求越來越高,以及海上風(fēng)電對于防腐蝕和電磁屏蔽性能的高要求,浩亭推出全新三種典型模塊化風(fēng)機(jī)連接器,可實(shí)現(xiàn)電源、信號和數(shù)據(jù)的并排傳輸,通過優(yōu)化接口總數(shù)來節(jié)省空間和材料,從而達(dá)到節(jié)約成本的目的,助力海上風(fēng)電平價(jià)發(fā)展。
左:使用 Han-Eco? 的后部安裝-從機(jī)柜內(nèi)部;右:滑環(huán)體上的 Han-Modular? 接口
正是這個(gè)手掌大小、標(biāo)識清楚的連接器,可有效防止混插、簡便,助力海上風(fēng)電運(yùn)行的持續(xù)可靠。當(dāng)前我國海上風(fēng)電供應(yīng)鏈體系逐漸完善,浩亭業(yè)已成為海上風(fēng)電生態(tài)圈中的重要一環(huán)。
“工業(yè)連接器在海上風(fēng)電得到越來越廣泛的應(yīng)用,也證明了其對于產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性、可靠性和可持續(xù)性的重要價(jià)值!苯鸸夂V赋,“目前整機(jī)廠商及與其配套的子系統(tǒng)供應(yīng)商,以及風(fēng)電運(yùn)維公司已經(jīng)成為浩亭的主要風(fēng)電客戶群體,也將是我們未來幾十年的主要服務(wù)目標(biāo)!敝档靡惶岬氖,由于連接器在海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈上的拓展,海上風(fēng)電基礎(chǔ)及海上升壓站的施工建設(shè)公司,以及近年來興起的風(fēng)電運(yùn)輸安裝特種車輛、船舶制造公司,他們也在不斷地通過可插拔連接器來縮短現(xiàn)場施工時(shí)間和降低復(fù)雜度。從工業(yè)連接技術(shù),我們或許可以窺見未來風(fēng)電的趨勢。只能說在產(chǎn)業(yè)大規(guī)模擴(kuò)張下,市場的指向性已經(jīng)非常明顯——以簡馭繁、降本增效已經(jīng)成為各種技術(shù)研發(fā)殊途同歸的大方向。
模塊化未來
上世紀(jì),福特汽車之所以能夠讓汽車迅速普及,主要?dú)w功于通過流水線生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的汽車生產(chǎn)的“平臺化、模塊化、可擴(kuò)展化”。當(dāng)前,在技術(shù)、市場導(dǎo)向下,標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、去冗余設(shè)計(jì)、提質(zhì)增效已經(jīng)成為風(fēng)電行業(yè)實(shí)打?qū)嵉膬?nèi)在需求。
2021年全國風(fēng)電新增裝機(jī)15911萬臺,涵蓋海陸3-10MW功率、17家整機(jī)制造商的上百種機(jī)型。而且隨著機(jī)組容量的大型化,塔筒越來越高、葉片越來越長,帶來新的運(yùn)輸問題。
很顯然,多品種、多配件的生產(chǎn)方式并不利于降低成本,但持續(xù)的降低成本又是行業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求。此時(shí),模塊化技術(shù)為風(fēng)電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展帶來了新的想象空間。
2023年1月,維斯塔斯15MW海上風(fēng)機(jī)發(fā)電,該機(jī)組是當(dāng)前業(yè)內(nèi)搭載模塊化設(shè)計(jì)的大機(jī)組。據(jù)維斯塔斯表示,模塊化機(jī)艙組件充分利用了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),其尺寸設(shè)計(jì)符合用于公路、鐵路和海洋運(yùn)輸?shù)任锪鳂?biāo)準(zhǔn)。未來批量化生產(chǎn)后,將大大縮短開發(fā)周期,降低運(yùn)輸、安裝等成本。
有意思的是,工業(yè)連接器技術(shù)的發(fā)展也呈現(xiàn)出產(chǎn)品體積小型化、低成本化、各類信號傳輸集成化、高速化、模塊組合化等等特點(diǎn)。
浩亭模塊化連接器產(chǎn)品Han-Modular?多米諾模塊系列也正是應(yīng)此需求而生,其滿足工業(yè)對于節(jié)約安裝空間和降低重量的要求,采用該系列產(chǎn)品的用戶可以節(jié)省高達(dá)50%的安裝空間。正如上文所提到的,該系列產(chǎn)品已經(jīng)大量應(yīng)用于國內(nèi)海上風(fēng)電的各個(gè)電氣系統(tǒng)中,為海上風(fēng)電的持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)和平價(jià)發(fā)展提供助力。
圖:使用浩亭Han-Modular?多米諾模塊的連接器
“我們認(rèn)為,‘可插拔連接’是實(shí)現(xiàn)以風(fēng)、光、氫和儲能為代表的能源轉(zhuǎn)型的平臺化、模塊化、可擴(kuò)展化的重要保證之一。而浩亭在高鐵、風(fēng)電、電動汽車等數(shù)十年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)表明,通過工藝和技術(shù),可插拔的連接也可以和‘硬連接’一樣可靠!苯鸸夂Uf。
能有這樣的信心,也取決于浩亭在產(chǎn)品策略和市場策略上的專注。
自上個(gè)世紀(jì)40年代以來,浩亭始終堅(jiān)持兩個(gè)專注:產(chǎn)品策略上專注于“插拔式連接器”;市場策略上專注于軌道交通、機(jī)械及自動化和機(jī)器人、能源和基礎(chǔ)設(shè)施等高可靠性應(yīng)用。而這份專注的前提是公司由浩亭家族100%控股,保證了中長期策略的延續(xù)性;同時(shí),也是對注重長期合作的優(yōu)質(zhì)客戶的一份厚重而樸實(shí)的承諾:即使再過幾十年后,提供高可靠性插拔式連接器的浩亭仍然還在。
2022年,疫情、通脹以及能源危機(jī)形勢下,浩亭銷售額逆勢增長,首次超過了10億歐元。其中,亞太地區(qū)以25%的增長達(dá)到了2.69億歐元,是增長強(qiáng)勁的市場。這其中固然有工業(yè)連接器產(chǎn)業(yè)的內(nèi)驅(qū)動,另一方面也得益于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、數(shù)字化以及綠色發(fā)展的全球共識助力。
據(jù)了解,2022、2023年度浩亭技術(shù)集團(tuán)還計(jì)劃投資約8000萬歐元,用于為交通、機(jī)械、能源基礎(chǔ)設(shè)施和可再生能源開發(fā)新的連接解決方案,進(jìn)一步助力全球能源轉(zhuǎn)型和氣候目標(biāo)加速實(shí)現(xiàn)。