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242m超大叶轮拓展新边界,三一直接上“硬数据”!

2026-09-09 来源:三一重能 浏览数:2998

2025年可利用小时数近3000h,2026年1-8月,设备可利用率达到99.78%。除新疆之外,并在南方山地和北方平原低风速项目上已批量化商业运行近300天。

三一重能近日透露,新疆哈密巴里坤15万千瓦项目搭载的242系列机组,已经稳定投运超过600天,2025年可利用小时数近3000h,2026年1-8月,设备可利用率达到99.78%。除新疆之外,并在南方山地和北方平原低风速项目上已批量化商业运行近300天。

三一重能242米叶轮系列机型的一个突出特点,是搭载了陆上批量风机中最大的242m风轮,叶片长度118m。这为风机带来了多个维度的提升:同等发电能力条件下,可以匹配更大单机容量,减少项目所需风机台数,降低度电成本;同等单机容量下,其拥有更大的单位千瓦扫风面积,低风速捕风能力显著增强,使可开发的风速边界进一步向下拓展,创造更大的超低风速市场规模。

为客户提供更多选择

目前国内陆上风电市场格局清晰,两款机型分别统治着低风速与中高风速市场:其中,叶轮直径220m的6.25MW级产品,是低风速市场的主流机型;230m叶轮直径的10MW机型,在“三北”中高风速区域更抢手。有统计显示,仅这两个级别的机型,就占据了我国陆上风电市场80%的份额。

但是仍有不少风电项目存在机型的差异化需求。有的希望进一步拉高发电量或降低度电成本;有的位点稀缺总装机规模受限,还有项年均风速太低需要达到投资收益率要求。所以如今的风电市场,主流产品并不稀缺,反而缺少基于成熟平台拓展而来的定制化解决方案。

为此,三一重能的研发部门,早在2022年底就启动了242系列机型的研发工作。“样机于2024年吊装,当年9月并网测试,12月进入稳定运行状态。”三一重能研究院院长杨怀宇表示。

“242系列机型并非从零全新开发的平台,而是在三一重能成熟的8.5-11MW平台基础上拓展而来。”三一重能解决方案中心负责人吴宝鑫举例:“就像华为推出的首款问界M9一样,它最开始其实只做一款车,当这款车打磨成熟后,基于这个平台就可以向下、向上兼容不同产品。”

值得一提的是,三一重能8.5-11MW平台的首款标杆产品,正是SI-230100机型,截至目前该机型已累计出货1000台,在国内10MW级别风机销量当中占比达到三分之一。并且该平台本身设计余量充足,原生设计最高单机容量可以提升至12.5MW,部件通用性高,后期运维备件体系完善,运维成本可控。

所以除了叶轮直径的差异之外,三一242米叶轮系列机型与SI-230010机型属同源平台,整机主体结构、四大轴承、四大铸件等核心承载组件保持通用。8.5-11MW平台的优势——双TRB+3P1H高速齿轮箱集成式传动链方案,功率密度更高,现场运维拆装也更加便捷。对比市场同类产品,其变桨轴承重量提升7%,尺寸增加10%,承载力提升10%。

“只有单机容量与叶轮直径发生变化时,叶片、发电机、齿轮箱、变流器、箱变这类非承载关键部件会做针对性调整。”杨怀宇解释。

正是因为其平台具备堆料扎实的特点,242系列机型可实现从5.6MW‑12.5MW超宽单机容量的覆盖,几乎可以满足所有陆上风电场景需求,只有风速极差、运输与施工条件恶劣的极少数项目才不适用。

兼顾市场需求、原生平台可靠性与产品定制化能力,三一242系列机型从立项之初,就在保证品质可靠的前提下,为业主带来更丰富的选择。正如吴宝鑫所提到的:“这个系列的推出从来不是说要去替代某一款产品,而是要给客户更多和更优选择。”

陆上批量的最大叶轮

仅从纸面数据不难产生顾虑:叶轮直径由230m放大至242m,整机载荷与运行安全能否得到充分保障。针对这一问题,三一重能在242系列机型设计中采用差异化配置思路,对小容量与大容量机型分别匹配不同叶片方案。

面向中低风速风区的SI-24256、SI-242625、SI-24267、SI-24277等中小容量机型,随着叶轮尺寸增大,单位千瓦扫风面积提升,机组适配风区同步下调。

“搭载242m叶轮之后,机组适配风区会相应降低,风载带来的整机载荷随之下降,标准的118m玻纤叶片完全处于设计安全区间,能满足运行要求。”吴宝鑫阐释背后设计逻辑,“而针对中高风速场景的SI242‑11、SI242‑12.5机型,我们选用118m碳纤维轻量化叶片,依靠材料减重抑制叶轮载荷,保障整机安全平稳运行。”

近些年风电整机市场出现一个突出问题,由于部分大叶轮机型脱胎于低容量老旧平台,受载荷约束与成本控制限制,不得不人为牺牲叶片效率,部分机型CP值甚至降至4.5,实际发电表现远低于项目预期。这让不少开发商对大叶轮风机心存顾虑,选择大叶轮机型时趋于保守。

与之不同,三一重能242系列立足于8.5-11MW平台,叶轮可靠性与发电性能显著优于上述产品。数据显示,该平台机型的叶根直径达3.6m,对比行业常见的3.2m规格,承载力提升26%;叶根螺栓增加至140根,单根螺栓承载压力下降20%;叶片50%以上采用E8级高模量织物,拉伸强度提高10%;玻纤叶片主梁应用拉挤板材,主梁强度提升20%,整机CP值稳定保持在0.47以上。

超长叶片想要实现长期可靠运行,除结构设计之外,制造工艺同样关键。行业统计表明,30%‑40%的叶片故障源于生产环节人为偏差。

作为全球风电行业首座灯塔工厂,三一重能韶山叶片工厂在生产242系列机型叶片时,大量采用激光与视觉引导复合机器人、全向 AGV 移动作业单元,叶片打磨、喷漆、物料转运等工序实现自动化作业。在工艺端,该工厂运用部件预制化生产模式,主梁、后缘UD布等关键构件提前预制成型,再送入模具进行总装,有效避免现场铺层错位、褶皱等人工失误。而且该工厂搭载自主研发的数字元平台,对人、机、料、法、环、质全要素实时在线监管,实现全生产流程记录可追溯。

完备严苛的验证体系,是长叶片落地运行的另一重保障。242系列配套118m叶片基于成熟模具迭代开发,仅对叶尖局部优化,主体结构继承230m叶片完整验证体系,提前规避已暴露的各类缺陷。叶片下线后完成台架试验,挥舞循环超200万次、摆振循环超400万次。

“样机必须稳定满负荷运行一整年,才会进入批量投产阶段。依靠完整充分的测试周期,避免快速迭代、仓促量产带来的可靠性隐患。”杨怀宇补充道,“产品正式对外销售前,已在三一自有风电场开展批量挂机实测,持续积累现场数据,充分打磨产品可靠性。”

截至当前,三一242系列机型累计运行时长突破2万小时,获得众多开发企业认可,中标规模超14GW,实际交付量达到7GW。

三大场景的首选方案

一款机型的最终价值,终究要回归项目财务测算。无论是低风速集中式、分散式项目,还是“三北”地区中高风速大基地,三一重能242系列机型,均能输出具备差异化经济效益的解决方案。

据杨怀宇介绍,2026年风电整机招标市场中,220m‑6.25MW机型已经成为绝对主力,市场占比约60%,对应整体市场规模预计可达400GW。220m‑6.25MW机型与三一重能SI242‑7.7单位千瓦扫风面积基本相当,但单机容量的差距,会直接带来风机配置数量的显著差异。

以甘肃某年均风速6m/s、总规模150万千瓦风场为例,对比220m‑6.25MW机型,选用SI242‑7.7可减少45台风机,场站整体造价降低12.5%,项目度电成本大幅下降11.6%。

步入“十五五”阶段,以“三北”大基地为核心场景的中高风速整机市场仍具备广阔前景,10MW级风机对应的市场规模预计达到500GW。在这一赛道,242系列同样能够推动项目度电成本进一步下行。

以新疆一处年均风速8m/s、100万千瓦项目为例,采用242m-11MW机型,对比市场主流230m‑10MW机型,风机台数可减少10台,项目整体造价下降3.4%,度电成本降低3.7%。

除压低度电成本之外,242系列机型的另一大价值,在于盘活机位点受限的项目。国内中东南部普遍面临土地、生态、居民聚落等多重约束,有效机位点十分紧张。即便在“三北”区域,随着成片优质高风速资源逐步开发殆尽,机位稀缺问题也在日益凸显。

“像河北南部、山东、河南等地,机位资源非常紧张。想要开发一座10万千瓦风电项目,凑齐16个有效机位都存在不小难度。”吴宝鑫说道。

例如一个规划30万千瓦装机量的风电场,仅有28个可用机位点。如果全部部署230m‑10MW机型,最大装机仅能做到28万千瓦。若采用混排方案,配置8台SI242‑12.5+20台230m‑10MW机组,便可实现30万千瓦满规模开发,同时获得更优的度电成本。

在降本增效、保障项目规划装机之外,242系列机型还进一步拓宽了国内超低风速区域的开发边界。

SI242‑5.6机型单位千瓦扫风面积高达8.2㎡,让年均风速5m/s以下的地块具备开发可行性,有望释放近100GW的新增风电开发潜力。

SI242‑6.25机型单位千瓦扫风面积也达到6.8㎡,在5‑6m/s低风速工况下,相较220m‑6.25MW机型的发电量能提升21%,显著增强低风速项目的投资收益。

在谈及超低风速风电项目开发时,吴宝鑫提醒行业要理性看待这一概念:风电项目可开发的风速下限,不能只关注机组的低风速发电性能,还需要结合当地电价水平综合判断。部分南方区域,年均风速4.7m/s的项目即可具备开发价值;在同等风速条件下,北方项目往往很难实现盈利。业主选型应当统筹当地电价、限电情况与运输条件进行综合考量,最终做出合理决策。


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