中国冶金报中国钢铁新闻网
记者夏杰生报道
“钢铁材料的性能、可持续性和可靠性都是影响风电系统效能和寿命的关键因素。风电行业的进步和推广也呼唤着钢铁材料的突破和创新。高性能风电用钢领域依然面临着一系列的挑战和机遇。在高疲劳、高韧性、产品质量稳定和成本效益竞争性等方面，仍需要不断开展深入的研究和开发工作，寻找更加先进、可靠、高效的解决方案”。这是9月13日在河北省张家口市崇礼区召开的“2023高性能风电用钢国际研讨会”上，中信金属股份有限公司（下文简称中信金属）副总经理兼总工程师、此次大会主席郭爱民博士讲话的精髓。
此次研讨会旨在加强产业链上下游高性能风电用钢领域的交流与共享，促进全产业链的合作与共赢。
郭爱民指出，在当前全球能源转型背景下，风电作为清洁能源的重要来源，正以其独特的优势受到越来越多国家和地区的青睐。风电在我国也获得了广泛关注和大规模的应用，在未来国家能源结构调整和双碳目标实现中扮演重要的角色。
我们之所以在崇礼举办本次研讨会，正是基于这里得天独厚的地理条件和丰富的风能资源。在冬奥会举办期间，“张北的风点亮北京的灯”为国人所熟知。冬奥场馆绿色电力全覆盖，这在奥运历史上属于首次，也初步展示出了未来我国顺利实现碳中和后的美好场景。
中信金属在过去30多年深耕中国铌微合金钢的技术研究和推广应用，与钢铁行业和下游管道、船舶海工、容器、建筑、工程机械、汽车等行业一起，为我国高强度低合金钢在各行各业的发展做出了重大的贡献。
此次大会副主席、中信泰富特钢公司总裁助理惠荣高工在会议致辞中指出，风力发电是一种可再生、清洁的能源，对环境友好，与传统的化石能源相比，几乎不产生二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物，也不会对水源和土壤造成污染。因此，风力发电的广泛应用可以显著减少空气污染和碳排放，保护生态环境，适应低碳经济的需要，推动全球应对气候变化的行动。
在全球范围内，风力发电已然成为一种重要的可再生能源。全球范围内，风力发电装机容量持续增长，截至目前，全球风力发电装机容量已经超过了1000GW，而在中国，风电行业的发展势头更为迅猛。截至2022年底，累计装机容量达到了约395.6GW，是全球最大的风电装机国家，仅2022年一年，中国陆上风机装机4467.2千瓦，海上风机装机515.7万千瓦。今年上半年，中国风电新增并网容量2299万千瓦，其中陆上风电2189万千瓦，海上风电110万千瓦。截止到2023年上半年，全国风电发电量4628亿千瓦时，同比增长20%。全国风电平均利用率96.7%，“十四五”是我国实现碳达峰的关键时期，要确保风电年均新增装机不低于5000万千瓦，计划装机总容量达218GW，这是落实碳达峰、碳中和目标的最低要求。
装机容量的提升，极大促进了我国风力发电用钢的发展。风力发电的各主要部件已经几乎全部实现了国产化，如主轴承、变桨轴承、齿轮箱、法兰、高强螺栓、海上风电系泊链、厚截面齿条等。
据惠荣介绍，风机零部件在工作过程中承受着风力的巨大冲击和振动负荷，因此，对材料的强度和刚度要求很高，风机零部件又常常处于高温、高湿、高盐等腐蚀环境中，尤其是海上风电场更加严峻。因此，高性能风电用钢需要具备良好的耐腐蚀性，以延长零部件的使用寿命并减少维护成本。一些零部件如齿轮箱和发电机，在工作过程中会产生高温。高性能风电用钢需要具备良好的高温强度和抗氧化性能，以确保在高温条件下零部件的可靠工作。在寒冷的气候条件下，风电设备可能面临低温冲击的挑战。因此，风电用钢需要具备良好的低温韧性，以确保设备在低温环境下的可靠性和稳定性。随着风电设备的不断发展，特别是向深远海方向发展，越来越多的超大型构件被应用于风电涡轮机组，如大型轮轴、塔筒、高强系泊链、厚截面高强齿条等。这些超大型构件的制造和加工对钢材的可加工性和成形性提出了更高的要求。
新技术和创新不断涌现，为风力发电行业带来了巨大的发展机遇。而风力发电用钢作为关键材料，对风机的稳定性、可靠性和寿命起着决定性的作用。
因此，风电用钢的质量对于风机的可靠性和性能至关重要。由于风机运行环境的复杂性和高强度的工作要求，使用高质量的风电用钢材料是确保风机的长期稳定运行的关键因素。为了应对这些要求和挑战，钢铁行业需要进行持续的研发和创新，开发出具备高强度、良好耐腐蚀性和低温韧性的新型钢材。同时，制造工艺和质量控制也需要不断优化提升，以确保风电用钢的性能和品质符合要求。此外，需要与风电行业的相关企业和研究机构进行密切合作，共同推动风电用钢的技术进步和应用发展。
会议认为，要完成“十四五”风电装机量目标，2023—2025年全国风电年均新增装机容量将在65GW~75GW之间。预计未来国内陆上风电塔筒全年钢板需求约400~500万吨。
海上风电成本下降、风机大型化等因素将驱动装机量持续提升，海上风电迎来快速增长时期。截至2022年底，海上风电累计装机容量达3051万千瓦。目前国内海上风电开发几乎全部为浅海地区的固定式风电，风电塔筒和桩基础基本均采用DH36、EH36级别钢板制造。预计未来2~3年国海上风电桩基础全年钢板需求约130~180万吨。
此次研讨会由中信金属股份有限公司、金风科技股份有限公司、中信泰富特钢集团股份有限公司、巴西矿冶公司（CBMM）主办，DNV挪威船级社、钢铁研究总院、阳江合金材料实验室、燕山大学、南京钢铁股份有限公司、中信重工机械股份有限公司协办，中信微合金化技术中心承办。
通常人们只是远远观看风电塔群，不亲临现场，不知风电塔如此巍峨壮观！图为讨会结束后，参会代表来到北京官厅水库畔参观风电塔群。瞧，与直径4米多的风电塔底部相比，人的身影略显渺小！（夏杰生摄）
图为中信金属公司铌产品业务部王文军副总经理，在此次研讨会上作《铌微合金化齿轮钢及高温低压渗碳技术》学术报告
图为中信金属公司铌产品业务部经理张国栋，在此次研讨会上作《铌微合金化技术在高性能风电用钢中的应用》学术报告
扫一扫关注微信
