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砥砺十载 初心如故 创新驱动海上风电高质量发展 ——记国家海上风力发电工程技术研究中心十年发展历程

北极星风力发电网  来源:中国海装    2019/7/18 17:11:02  我要投稿  

北极星风力发电网讯:大海,无边无际,海水,蔚蓝明净,海风,徐徐吹拂。

国家海上风力发电工程技术研究中心2.jpg

中国海装位居山城重庆,却是一家与大海有着千丝万缕联系的风电企业,自2009年承担国家海上风力发电工程技术研究中心(以下简称“工程中心”)建设任务以来,秉承让科技创新成为核心源泉的初心,牢记打造我国海上风电技术高地的使命,砥砺奋进,创新不止,为我国海上风电事业高质量发展注入了强劲动力。

与风共舞开启逐梦大海征程

2008年,在抢抓陆上资源,实施南北布局的同时,中国海装将发展的目光也聚焦到了具有更好开发潜力的海上风电资源上,5月,正式拉开了研制大功率海上风电机组的帷幕。

海上风电机组研制谈何容易?众所周知,海上风电与陆上风电有着本质上的区别,海上风电发展面临着一个全新的、更为恶劣的、与陆上环境有着本质区别的特殊环境,加上我国发展海上风电过程中一直面临着缺乏有效技术验证手段、标准缺失等一系列掣肘,亟需依托专业的研究中心开展持续深入广泛的研究,尤其需要花大力气针对海洋环境条件开展海上风电机组的设计研究,以降低技术风险,建立行业标准。

5MW通过低电压穿越1.jpg

工程中心的申报工作就是在这一背景下被中国海装提上议事议程,依托中船重工在海洋工程与海洋装备上的强大技术优势,经过多番努力与争取,2009年11月底,中国海装成功承担工程中心的建设任务,旨在打造国家海上风电的科技高地、人才高地和信息高地。

2010年1月7日,国家科技部正式对工程中心立项批复,同年2月24日,科技部、中船重工在中国海装隆重举行“国家海上风力发电工程技术研究中心成立暨5.0MW海上风力发电机组研制”启动大会,正式开启了工程中心逐梦大海的征程。

科技高地海上陆上研究结硕果

在御风逐海的阶梯上,梦想拾级而上,仿佛瞬息即达,但向上的每一步,汇聚了多少科研人员日夜不息的脚步。

工程中心在建期间,主要以5MW海上风电机组的研制为核心重点项目,先后承担了国家科技支撑计划“5.0MW双馈式变速恒频近海风电机组整机设计、集成及示范”、国际科技合作计划“近海5.0MW风电机组设计关键技术合作研究”等重大科研项目。

2012年7月27日具有自主知识产权的5MW海上风电机组下线仪式3.JPG

经过两年多艰辛探索与科技攻关,工程中心的工程师们先后在传动系统、控制系统、海洋腐蚀等关键技术领域取得了重大突破,2012年7月27日,两台“海装造”5MW海上风电机组成功下线,屹立于江苏如东潮间带试验风场,并于12月实现并网满发,该机组拥有20余项国家专利技术,拥有完全自主知识产权,在当期同类机型中实现了“三个之最”——风轮直径最大、机头重量最轻,发电量最高。

江苏如东潮间带风电场4.JPG

5MW海上风电机组的成功研制及并网发电,是工程中心开展的具有创新性技术研究开发的标志性成果,该项目也推动了我国大型海上风电机组产业链建设,为大型海上风电场市场化建设探索出一条成功的道路。

除了在海上风电领域取得突破性成果外,工程中心还延伸海上风电技术,通过技术质量改进、效率提升和载荷优化,对陆上2MW风电机组关键技术研究及再工程化设计,实现了风电机组可利用率和发电量的提高、故障率的大幅降低,率先开发出H102-2.0MW风电机组,是当时国内单位千瓦功率扫风面积最大的风机之一,成功开发出2MW风轮直径为111米适用于较低风速区域的风电机组,引领市场同类产品的技术进步。同时工程中心还开展了孤岛智能微电网、大型风电机组低电压穿越、分散式接入、风电场SCADA系统、山区运输70m/80m塔筒设计等10余项技术研究,均取得了技术成果,并向中国海装进行了成果转化。

5.JPG

2013年8月,科技部对工程中心进行了现场验收,工程中心的建设情况、任务完成指标、技术研发、成果转化等工作均获得科技部领导和专家组的充分肯定,并一致同意通过现场验收。2014年,工程中心向科技部完成了验收答辩,顺利通过验收,自此,工程中心正式成立。

创新驱动成果转化交满意答卷

工程中心成立后,持续推动5MW技术创新,2016年10月,5MM机组实现批量化生产下线,同年12月,首次批量应用于江苏如东华能八仙角风电场。2017年9月,20台5MW海上机组完成调试并网,这是当时国内最大规模具有自主知识产权的5MW等级海上风电机组首次批量化装机运行的风电场。该风电场运行至今,创造了平均年满发小时数超过3200小时,可利用率达98.78%的优异成绩,其中一台H171-5MW机组为同等机型下全球最长叶片机组,打破了海上大兆瓦机型单位千瓦扫风面积世界纪录,创造了全球三类海上风电年等效满发利用小时数3957的世界纪录。H171-5MW机组自诞生以来还创下了三年三上央视的纪录,并由中国科学院院士组成的鉴定委员会鉴定为国际领先水平。这是工程中心技术成果转化在行业大考中交出的一份满意答卷。

海装风电5MW海上风电机组6.JPG

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