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我国大兆瓦海上风机关键技术取得新突破

来源:中国能源报 作者:姚美娇 人气: 发布时间:2021-09-27 11:19:27

近日,我国大兆瓦海上风机关键技术取得新突破,中国船舶集团海装风电股份有限公司(以下简称“中国海装”)H210-10兆瓦海上风电机组顺利下线,这也标志着江苏省重点研发计划“10兆瓦级中速传动海上风电机组轻量化设计及状态评估关键技术”(简称“10兆瓦”重点课题)取得突破进展。

记者了解到,H210-10兆瓦机组采用了高可靠、高承载、易拆卸中速传动链集成式结构,提升了机组可利用率、可制造性、可维护性;机组通过先进的电动双驱变桨技术,提高了变桨系统驱动能力和安全水平,采用了智能降载减振与稳定运行控制技术,实现了机舱轻量化设计目标,持续引领国内海上风电整机装备技术的发展趋势,实现了多项技术突破。

业内人士认为,H210-10兆瓦机组代表并持续引领了国内海上风电技术的发展方向,加速我国海上风电大规模平价上网的早日实现。

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实现技术突破,填补国内空白

“10兆瓦”重点课题是华能江苏清洁能源分公司牵头,依托华能海上风电科学技术研究有限公司,联合中国海装、华能清洁能源技术研究院和东南大学开展的江苏省重点研发项目,将通过研究形成整机、部件和基础的轻量一体化设计技术;轻量化易拆卸中速传动链机-电-控耦合系统设计方法;基于多源信息融合与数据驱动的关键部件状态评估方法等关键技术。H210-10兆瓦机组搭载课题多项先进研究成果,填补了我国在功率超10兆瓦、叶片超100米的海上风电机组方面的研制空白,提升了我国海上风电领域自主创新与国际技术引领能力,是目前国内风轮直径最大、功率最大的增速型海上风电机组。在年平均风速10米/秒条件下,H210-10兆瓦比H151-5兆瓦机组发电量提升了98%。

谈及H210-10兆瓦机组在海上风电领域取得的技术突破,中国海装相关人士在接受本报记者采访时表示,该机组在研发过程中秉承平台化、模块化设计理念,相继攻克了100米级超长柔性碳纤维叶片的气弹稳定性设计、整机-部件-基础一体化建模仿真计算、智能传感降载减振设计、易拆卸集成式传动链设计、双驱电动变桨设计、超大型机组运输吊装等多项关键技术难题。在基础结构设计方面,华能清洁能源技术研究院相关人士介绍,10兆瓦级单桩基础应用整机-部件-基础一体化建模仿真计算技术可以实现基础重量大幅降低,进一步压缩建设成本。

同时,该人士透露,中国海装还在加紧研制更大兆瓦海上风电机组,其中16兆瓦机组采用第三代中速集成技术路线,攻克高功率密度传动链技术,具有度电成本低、吊装难度低和周期短、可靠性高等优势。该人士表示:“中国海装开展16兆瓦海上风电机组的开发与研制,将抢占风电产业的制高点;同期,我们还在开展16兆瓦海上风电机组集团内产业链布局,形成以大型海上风电机组批量应用效应,预计‘十四五’末带动风电装备达到300亿产值。”

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依托科技创新,助力平价上网

我国海上风电中央财政补贴将于2022年全部取消,如何降低全生命周期的度电成本、提升发电量成为行业关注的焦点,降低整机装备成本、助力海上风电尽快实现平价上网将成为海上风电行业的主要发展方向。在业内人士看来,当前机组大型化成为了推动海上风电降本的技术手段之一。

此次下线的中国海装H210-10兆瓦机组核心零部件除轴承外均实现国产化,在整机国产化率方面也实现了新突破,是未来支撑我国海上风电平价上网的重要机型。“10兆瓦机组秉承平台化、模块化设计理念,在适应性修改的基础上风轮直径可提升至270米,功率等级兼容6-16兆瓦,基础型式兼容固定式和漂浮式,可实现我国滩涂、近海、深远海等各类风区海域的全覆盖。”上述人士说,“该机组将有力支撑我国海上风电大规模平价上网,对促进国家能源结构转型,加快实现碳达峰、碳中和目标具有深远意义。”

今年5月22日,中国华能牵头,与中国海装联合研制的国内首台华能-海装H171-5兆瓦型国产化高速永磁式海上风力发电机组在江苏如东基地成功生产下线,标志着国内首次全面掌握了海上风电机组关重部件的核心技术,打破了国外的技术垄断和封锁,对实现海上风电全产业链国产化,实现海上风电平价意义重大。

上述人士表示:“另外,政策层面建议国家推出更加积极的中长期产业发展规划,释放出加快风电发展的强烈信号,以此提振市场信心,吸引更多的资金投入其中;另一方面,建议尽快推行强制性的可再生能源电力配额制、绿色电力证书交易等配套机制,不断提高各个领域的绿色电力消费比重,为产业发展打开新的空间。”

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坚持自主创新,提升技术引领能力

记者了解到,中国华能与中国海装在风电整机自主研发和科技创新方面有着广泛和深入的合作。华能江苏清洁能源分公司坚定实施华能集团东线战略,始终聚焦海上风电重大发展战略,结合重大工程建设和生产运维需求,布局海上风电领域前沿科技项目,着力解决海上风电核心技术“卡脖子”问题。今后华能江苏清洁能源分公司将持续加强与中国海装等行业内优秀企业、科研院所的合作,共同推进前瞻性技术统筹研发和规模化资源优化开发,依托华能集团产业链“链长”作用,助力行业提升海上风电国产化、定制化水平,在海上风电科技创新道路上走向深入。

据上述人士介绍,中国海装坚持按“一个中心(国家海上风力发电工程技术研究中心)和三大板块(制造板块、工程板块、新能源应用系统集成板块)”的产业布局,以创新引领的模式带动了全产业链发展。“未来,中国海装将依托国家海上风力发电工程技术研究中心和国家企业技术中心,以技术创新为引领,将技术进步作为降低整机装备成本的核心关键要素,实施降本工程;实施‘穿透式’供应链管理战略,降低关重零部件成本。”

(编辑:逍遥客)

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