由華能國(guó)際電力股份有限公司江蘇清潔能源分公司牽頭，中國(guó)船舶集團(tuán)海裝風(fēng)電股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)海裝”）參與的《海上風(fēng)電風(fēng)能高效利用與低冗余高可靠性樁基關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用》項(xiàng)目榮獲二O二O年度中國(guó)電力科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
該項(xiàng)目主要針對(duì)目前國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電發(fā)展面臨的四大技術(shù)瓶頸問題進(jìn)行了研究突破：
1) 風(fēng)資源軟件對(duì)我國(guó)海上風(fēng)況適應(yīng)性不佳；
2) 海上風(fēng)電超長(zhǎng)葉片設(shè)計(jì)制造、大直徑葉輪的平穩(wěn)控制與反饋困難；
3) 海上風(fēng)電樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)冗余大，造價(jià)高；
4) 適應(yīng)國(guó)內(nèi)軟弱土地質(zhì)的高樁承臺(tái)風(fēng)電樁基施工工序復(fù)雜、周期長(zhǎng)、造價(jià)高。
項(xiàng)目成果于2016年4月在當(dāng)時(shí)亞洲單體容量最大的海上風(fēng)電項(xiàng)目—華能如東八仙角海上風(fēng)電項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)整體應(yīng)用。截止目前，該風(fēng)電場(chǎng)已實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行超過4年，取得良好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，平均度電成本降低7.8%,驗(yàn)證了項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。（部分摘自《中國(guó)電力科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目簡(jiǎn)介》）
中國(guó)海裝作為主要參與成員之一，助力該項(xiàng)目在低風(fēng)速海上風(fēng)資源評(píng)估和風(fēng)電場(chǎng)微觀選址設(shè)計(jì)、超長(zhǎng)超柔葉片設(shè)計(jì)制造、超大葉輪海上風(fēng)電機(jī)組及海上風(fēng)電場(chǎng)智能控制管理方面實(shí)現(xiàn)了重大創(chuàng)新。
華能如東八仙角海上風(fēng)電項(xiàng)目安裝了中國(guó)海裝的19臺(tái)H151-5MW機(jī)組以及1臺(tái)H171-5MW機(jī)組，開創(chuàng)了國(guó)內(nèi)5MW海上風(fēng)電機(jī)組批量化應(yīng)用的先河。
自投運(yùn)三年多以來，中國(guó)海裝20臺(tái)5MW機(jī)組運(yùn)行表現(xiàn)搶眼，2018年海裝171-5MW機(jī)型創(chuàng)造海上風(fēng)電III類風(fēng)區(qū)3800+h的世界記錄。批量運(yùn)行小時(shí)數(shù)持續(xù)保持全場(chǎng)第一，三年平均滿發(fā)小時(shí)數(shù)同比場(chǎng)內(nèi)其他機(jī)型高出8.27%和22.24%（根據(jù)公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)）。
值得注意的是，H171-5MW機(jī)組采用了當(dāng)時(shí)全球5MW級(jí)機(jī)組中重量最輕的葉片，主梁為碳纖維真空灌注，實(shí)現(xiàn)了厚度及長(zhǎng)度兩項(xiàng)全球第一。它的單位千瓦掃風(fēng)面積為4.59m2，比主流海上風(fēng)電機(jī)組增加30%以上。長(zhǎng)江口以北的廣大海域年平均風(fēng)速較低，增加機(jī)組的掃風(fēng)面積，能夠顯著提高發(fā)電量，給業(yè)主創(chuàng)造更高的收益。
同時(shí)，該項(xiàng)目還開發(fā)了包括葉根分離載荷、螺栓疲勞載荷計(jì)算、變槳軸承設(shè)計(jì)迭代分析方法、系統(tǒng)分解等新技術(shù)，有效降低了機(jī)組整體載荷，通過聯(lián)合設(shè)計(jì)院建立了長(zhǎng)柔葉片風(fēng)場(chǎng)不均勻特性的機(jī)組整體化載荷分析方法，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組-塔架-基礎(chǔ)耦合作用下的一體化設(shè)計(jì)、減小冗余，部分基礎(chǔ)極限載荷減小30%，單臺(tái)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)成本降低約200萬(wàn)元。為我國(guó)持續(xù)推進(jìn)大規(guī)模海上風(fēng)電開發(fā)奠定重要技術(shù)和工程基礎(chǔ)，繼續(xù)推廣應(yīng)用的前景廣泛。
此外，中國(guó)海裝自主研發(fā)的LiGa大數(shù)據(jù)平臺(tái)在八仙角海上風(fēng)電項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)行中也起到了非常重要的作用。借助這套系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電場(chǎng)的前期風(fēng)資源評(píng)估及微觀選址、風(fēng)電機(jī)組的智能控制及運(yùn)維管理、風(fēng)電機(jī)組的故障預(yù)警與健康評(píng)估等，使整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)在全生命周期內(nèi)形成閉環(huán)管理。
中國(guó)海裝深耕細(xì)作，篤定前行。通過不斷探索與創(chuàng)新，精益求精打造產(chǎn)品，開發(fā)智慧運(yùn)維系統(tǒng)，建立標(biāo)準(zhǔn)化海上運(yùn)維服務(wù)體系。以規(guī)模化的產(chǎn)品發(fā)展、專業(yè)化的運(yùn)維裝備、數(shù)字化的運(yùn)維過程，推動(dòng)海上風(fēng)電成本的降本增效，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。
評(píng)論