技術(shù)全面提升 我國大風機時代到來

　　近日，由中國長江三峽集團有限公司與新疆金風科技股份有限公司聯(lián)合研制的WH252-16兆瓦海上風電機組在福建平潭三峽海上風電場成功完成吊裝。

　　據(jù)了解，這是全世界單機容量最大的海上風機，標志著我國海上風電大容量機組在高端裝備制造能力上實現(xiàn)重要突破，達到國際領(lǐng)先水平。

　　這臺16兆瓦的巨無霸風機位于福建沿海，距海岸線約35公里，一舉打破多項紀錄。

　　那么這臺海上風機到底有多大？數(shù)字顯示，海面上，16兆瓦風機輪轂中心，距離海面的高度達到152米，相當于50層樓高，葉輪直徑252米，葉輪掃風面積約5萬平方米，相當于7個標準足球場的面積。葉片長123米，能夠同時容納300個成年人并肩站立。

　　這么大的風機可以帶來哪些超常的作業(yè)能力？在額定工況下單臺機組每轉(zhuǎn)動一圈可發(fā)電約34千瓦·時，平均每年可發(fā)6600萬千瓦·時清潔電能，滿足3.6萬戶三口之家一年的正常用電。

　　強大的制造后盾

　　大型產(chǎn)品的背后是強大的制造能力，這臺16兆瓦風電機組核心關(guān)鍵部件均已實現(xiàn)100%國產(chǎn)化，同時帶動了整個風電產(chǎn)業(yè)鏈以及海工能力、制造能力的全面升級。

　　據(jù)三峽集團福建公司副總經(jīng)理劉建平介紹，16兆瓦海上風電機組攻克了超長柔性葉片、大型主軸軸承、超大容量發(fā)電機小型化等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題。機組運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)字化水平高，能夠針對臺風等惡劣天氣智能調(diào)整運行模式，確保風機安全和高效發(fā)電。

　　眾所周知，設備葉片長度越長，制作難度也就越大。葉片制造企業(yè)連云港中復連眾復合材料集團有限公司副總經(jīng)理劉衛(wèi)生表示，此次吊裝的葉片長123米，單支質(zhì)量超過50噸，葉根直徑超過5米，表面積突破1000平方米，制作難度極大。為了完成制造，該企業(yè)研發(fā)團隊通過對葉根變形進行仿真預測再進行支撐優(yōu)化。制造團隊模擬各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，使相關(guān)部件及葉片生產(chǎn)暢通無阻，同時利用多年積累的灌注技術(shù)，實現(xiàn)了超大面積、超厚部件的完美灌注。另外，該葉片內(nèi)部主梁結(jié)構(gòu)突破性采用碳纖維材料，重量減輕了20%。

　　尤為重要的是，這款葉片96%以上的材料實現(xiàn)了國產(chǎn)化，技術(shù)工藝上擁有100%的自主知識產(chǎn)權(quán)。此外，葉片適配的16兆瓦海上風電機組建成并網(wǎng)發(fā)電后，不僅成為我國已投運的最大海上風電機組，也將再次提升我國海上風電裝備的最新技術(shù)水準。

　　此外，它的主軸軸承更是結(jié)束了我國不能研發(fā)制造超大容量海上風電機組主軸軸承的歷史。在行業(yè)內(nèi)，海上風電主軸軸承的使用壽命一般是20年，該主軸的制造企業(yè)洛陽LYC軸承有限公司通過產(chǎn)品設計、工藝制造創(chuàng)新，把16兆瓦海上風電機組使用壽命延長到了25年。

　　海上風電市場潛力大

　　近年來，海上風電逐步成為市場主流。海風建設施工難度高于陸風，但優(yōu)勢更加明顯。相比于陸風建設，海風的開發(fā)要求更加嚴苛，前期因素更復雜、風電機組選型影響因素更多，施工運維難度及成本更高。但同時，海上風電具有資源豐富、發(fā)電利用小時數(shù)高、不占用土地、適宜大規(guī)模開發(fā)的優(yōu)點。在節(jié)能降碳要求、能源結(jié)構(gòu)緊缺、土地成本高漲的背景下優(yōu)勢更加突出，中國以及歐美多國正持續(xù)推動海上風電建設發(fā)展，而大型產(chǎn)品的背后是實實在在的受益。

　　由中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會發(fā)布的《海上風電回顧與展望2023》報告顯示，到2022年底，我國海上風電新增裝機505萬千瓦，占全球海上風電新增裝機容量的一半以上。

　　而風機已經(jīng)開始進入到大型時代，現(xiàn)在14-15兆瓦風機在歐洲逐步成為主流機型，深遠海布局、機組大型化已是海上風電的未來發(fā)展趨勢。16兆瓦機組吊裝完成，18兆瓦海上機型將陸續(xù)推出，我國海上風電布局也從近淺海逐步向深遠海挺進，在關(guān)鍵技術(shù)、制造能力、應用領(lǐng)域等方面不斷取得新突破。

　　據(jù)了解，大兆瓦機組可以有效減少同等裝機規(guī)模的風機數(shù)量，節(jié)約海域使用面積，是當前海上風電降本增效的重要途徑。也就是說，16兆瓦海上風電機組的安裝落地，將有效降低海上風電項目度電成本、提高項目收益率。

　　理性發(fā)展呼喚“長期主義”

　　在海上風電蓬勃發(fā)展的同時，也有專家提出未來市場發(fā)展需要規(guī)范競爭秩序，理性發(fā)展。中國能源研究會特邀副理事長、中國南方電網(wǎng)有限責任公司原總經(jīng)理鐘俊在近日舉辦的第八屆全球海上風電大會上表示，海上風電造價仍然很高，通過這幾十年的努力，國產(chǎn)化率基本達到100%，造價下降后將帶來更強的競爭優(yōu)勢。優(yōu)化開發(fā)，進一步降低海上風電造價，規(guī)范競爭秩序，這一切還需全產(chǎn)業(yè)鏈齊心協(xié)力、共同努力。

　　遠景集團高級副總裁田慶軍表示，技術(shù)創(chuàng)新助推海上風機進入“大”時代，理性發(fā)展呼喚“長期主義”。大兆瓦、深遠海對海上風機的可靠性要求更加嚴苛，需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)堅持“長期主義”。整機商要加強基礎研究、用技術(shù)創(chuàng)新解決成本、性能、質(zhì)量的不可能三角，開發(fā)商則要充分考慮風電場全生命周期可靠性，給技術(shù)創(chuàng)新更多驗證時間。

　　全球風能理事會戰(zhàn)略總監(jiān)趙鋒談到，14-15兆瓦可能在歐洲成為2035年的主流機型。中國目前在吊裝16兆瓦機組，18兆瓦海上機型也已經(jīng)推出。通過推出新機型來降本的同時，一定要考慮產(chǎn)業(yè)鏈配套和未來行業(yè)的健康發(fā)展。

　　他表示，中國海上風電一路走來，技術(shù)進步是重要的推動因素，結(jié)合目前全球整體發(fā)展情況來看，無論是在歐洲召開的風能會議，或是美國及歐盟任何一個成員國大會，整機商都在呼吁技術(shù)進步。技術(shù)發(fā)展沒有窮盡，但從產(chǎn)業(yè)鏈、質(zhì)量安全角度，有必要放緩。(記者 郭宇)

　　轉(zhuǎn)自：中國工業(yè)報

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