全球首台16兆瓦漂浮式风电机组启航,海上风电技术国产化突破
AI导读:
10月1日,全球首台16兆瓦漂浮式风电机组“三峡领航号”在广西北海完成组装。该机组年发电量4465万千瓦时,可抗17级台风,关键零部件100%国产化,标志中国海上风电技术实现重大突破。
10月1日,广西北海铁山港区,海风吹拂,碧空如洗。明黄的半潜式平台静泊在岸边,超大容量风力发电机组矗立其上。随着最后一支叶片与轮毂精准对接,全球首台16兆瓦漂浮式风电机组——“三峡领航号”完成一体化组装,并将启程奔赴离岸70公里、50多米水深的位点目的地。作为海上风电领域的重大突破,该项目标志着中国在深远海能源开发中迈出关键一步。
“三峡领航号”是中国海上风电向深远海迈进的关键项目之一。其核心设备——风力发电机组,年发电量约4465万千瓦时;其核心基础——半潜式平台,能抵抗17级台风;其设计建造历程,依靠协同攻关,打通了海上风电产业链全链条。该机组不仅实现了技术国产化,更通过动态平衡设计显著提升了发电效率。
在极端环境下寻求动态平衡
在近海,风机主要靠坚固的桩基“站稳”,抵抗风浪流。而在深远海,风速可达73米每秒,浪高超过20米,传统固定式基础难以适应。为此,“三峡领航号”研发团队提出“韧性”理念——不追求绝对稳定,而是在极端环境下寻求动态平衡。“我们把风机、浮体、系泊系统看作一个整体,既要考虑整体受到外部环境的作用,又要考虑彼此之间运动和力学的影响。”三峡上海院总工程师林毅峰说,这正是一体化设计的初衷。
从理念提出到雏形初现,历经10次方案迭代、5次浮体结构造型更新、数十项核心参数修正,研发团队在摸索中,将一体化漂浮式风电机组仿真成型。为了验证理论,研发团队将狂暴的南海风浪“搬”进实验室。巨大的水池中,缩小近60倍的风机与浮体在模拟风洞下摆动,传感器实时监测平台运动数据,“啃”出平衡秘诀——主动压载系统通过900吨水在三个水仓间流动,实现平台倾斜不超过3度,风机始终保持在最佳出力角度。
从实验室走到生产组装一线,“刚性”到“韧性”的转变,带来显著效益:单位兆瓦用钢量下降近半,年发电量提升3%。这一创新模式不仅降低了开发成本,更为全球深远海风电提供了中国方案。
让行业看到破局模式
我国南海季风盛、风浪频。在海风阵阵中,不到半小时,风机叶片即升至160米高度,176颗螺栓精准对接、逐一紧固。这背后是长达半年的周密准备。“我们面临施工窗口期紧张、成本管控压力大、台风防御难度高等五大核心挑战。”三峡集团广东分公司生产管理部副主任向君介绍。全球80%以上的海上风能资源分布于水深超60米海域,我国50米水深海域风能储量是近海的2至3倍。与欧洲海域相比,我国南海海床平缓、台风频发、海底地形复杂。
国外的经验套不到中国的海上,只能坚持科技自主创新。可单纯依靠市场,难以自发形成创新生态。“三峡领航号”的研发、制造与安装,让行业看到破局模式——“国家攻关、技术突破、成本下降、市场扩张”形成循环,从要素驱动走向创新驱动,技术进步和产业升级走向可持续。“从此前的‘引领号’到如今的‘领航号’,两台浮式风机均是国家科研出题、产业链协同攻关答题的生动实践。”三峡能源副总经理、党委委员吕鹏远表示,“我们攻克了大叶轮、大容量机组、一体化仿真计算等一系列难题,不仅关键零部件实现100%国产化,还形成技术突破、装备升级、产业发展、成本下降的良性循环。”
在这一模式中,三峡集团坚持集中连片、规模化开发,系统规划海域利用与电能送出通道。依托该项目,我国漂浮式风电在基础结构、系泊系统、动态电缆和一体化设计等方面形成行业标准,“三峡领航号”也成为国内首个入级中国船级社的漂浮式设施,为漂浮式海上风电商业化开发蹚出一条路。
(文章来源:科技日报)
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