技術(shù)全面提升 我國大風(fēng)機(jī)時(shí)代到來

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

　　據(jù)了解，這是全世界單機(jī)容量最大的海上風(fēng)機(jī)，標(biāo)志著我國海上風(fēng)電大容量機(jī)組在高端裝備制造能力上實(shí)現(xiàn)重要突破，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　這臺16兆瓦的巨無霸風(fēng)機(jī)位于福建沿海，距海岸線約35公里，一舉打破多項(xiàng)紀(jì)錄。

　　那么這臺海上風(fēng)機(jī)到底有多大？數(shù)字顯示，海面上，16兆瓦風(fēng)機(jī)輪轂中心，距離海面的高度達(dá)到152米，相當(dāng)于50層樓高，葉輪直徑252米，葉輪掃風(fēng)面積約5萬平方米，相當(dāng)于7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場的面積。葉片長123米，能夠同時(shí)容納300個(gè)成年人并肩站立。

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

　　強(qiáng)大的制造后盾

　　大型產(chǎn)品的背后是強(qiáng)大的制造能力，這臺16兆瓦風(fēng)電機(jī)組核心關(guān)鍵部件均已實(shí)現(xiàn)100%國產(chǎn)化，同時(shí)帶動(dòng)了整個(gè)風(fēng)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(tuán)福建公司副總經(jīng)理劉建平介紹，16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組攻克了超長柔性葉片、大型主軸軸承、超大容量發(fā)電機(jī)小型化等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題。機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)字化水平高，能夠針對臺風(fēng)等惡劣天氣智能調(diào)整運(yùn)行模式，確保風(fēng)機(jī)安全和高效發(fā)電。

　　眾所周知，設(shè)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(fù)連眾復(fù)合材料集團(tuán)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(tuán)隊(duì)通過對葉根變形進(jìn)行仿真預(yù)測再進(jìn)行支撐優(yōu)化。制造團(tuán)隊(duì)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(shí)利用多年積累的灌注技術(shù)，實(shí)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(shí)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(fēng)電機(jī)組建成并網(wǎng)發(fā)電后，不僅成為我國已投運(yùn)的最大海上風(fēng)電機(jī)組，也將再次提升我國海上風(fēng)電裝備的最新技術(shù)水準(zhǔn)。

　　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(fēng)電機(jī)組主軸軸承的歷史。在行業(yè)內(nèi)，海上風(fēng)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(shè)計(jì)、工藝制造創(chuàng)新，把16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組使用壽命延長到了25年。

　　海上風(fēng)電市場潛力大

　　近年來，海上風(fēng)電逐步成為市場主流。海風(fēng)建設(shè)施工難度高于陸風(fēng)，但優(yōu)勢更加明顯。相比于陸風(fēng)建設(shè)，海風(fēng)的開發(fā)要求更加嚴(yán)苛，前期因素更復(fù)雜、風(fēng)電機(jī)組選型影響因素更多，施工運(yùn)維難度及成本更高。但同時(shí)，海上風(fēng)電具有資源豐富、發(fā)電利用小時(shí)數(shù)高、不占用土地、適宜大規(guī)模開發(fā)的優(yōu)點(diǎn)。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(dòng)海上風(fēng)電建設(shè)發(fā)展，而大型產(chǎn)品的背后是實(shí)實(shí)在在的受益。

　　由中國可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)發(fā)布的《海上風(fēng)電回顧與展望2023》報(bào)告顯示，到2022年底，我國海上風(fēng)電新增裝機(jī)505萬千瓦，占全球海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量的一半以上。

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

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

　　理性發(fā)展呼喚“長期主義”

　　在海上風(fēng)電蓬勃發(fā)展的同時(shí)，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(huì)特邀副理事長、中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司原總經(jīng)理鐘俊在近日舉辦的第八屆全球海上風(fēng)電大會(huì)上表示，海上風(fēng)電造價(jià)仍然很高，通過這幾十年的努力，國產(chǎn)化率基本達(dá)到100%，造價(jià)下降后將帶來更強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。優(yōu)化開發(fā)，進(jìn)一步降低海上風(fēng)電造價(jià)，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(yuǎn)景集團(tuán)高級副總裁田慶軍表示，技術(shù)創(chuàng)新助推海上風(fēng)機(jī)進(jìn)入“大”時(shí)代，理性發(fā)展呼喚“長期主義”。大兆瓦、深遠(yuǎn)海對海上風(fēng)機(jī)的可靠性要求更加嚴(yán)苛，需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)堅(jiān)持“長期主義”。整機(jī)商要加強(qiáng)基礎(chǔ)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(fēng)電場全生命周期可靠性，給技術(shù)創(chuàng)新更多驗(yàn)證時(shí)間。

　　全球風(fēng)能理事會(huì)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(jī)型。中國目前在吊裝16兆瓦機(jī)組，18兆瓦海上機(jī)型也已經(jīng)推出。通過推出新機(jī)型來降本的同時(shí)，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(fēng)電一路走來，技術(shù)進(jìn)步是重要的推動(dòng)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(fēng)能會(huì)議，或是美國及歐盟任何一個(gè)成員國大會(huì)，整機(jī)商都在呼吁技術(shù)進(jìn)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(bào)

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