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“目前这两台潮间带机组已运行4年半的时间,总体运行情况良好。机组经受住了海上腐蚀、高温高湿等严酷环境,年平均可利用率达97%以上。”联合动力风电技术中心总体系统设计所副所长蔡安民告诉记者。
为丰富公司的产品线,适应越来越少的风场资源,满足市场多元化需求,2008年年底,联合动力又开发了海陆两用的3 MW风电机组UP3000-100。2011年25台该类型机组在山东潍坊顺利并网,成为国内首个批量化的3 MW潮间带机组。据介绍,经过几年运行,目前该机组的可利用率达到99%以上。
2012年,为进一步提高机组发电性能,在充分总结UP1500-82潮间带机组和UP3000-100潮间带机组的运行经验后,联合动力研发团队又开发了叶片更长的3 MW 108/120风电机组。
“该机组也是海陆同一平台,就是设计不同,海上风机更强调高可靠性、少维护,要有防盐雾、防腐蚀等特殊设计。”冯健说,“我们3 MW 108海上机组已经中标广东省首个海上风电项目——南方电网珠海桂山海上项目。”
在代表着风电机组最前沿技术的6 MW风机研发方面,联合动力也算得上是先行者。2010年,其就开始了当时国内最大容量6 MW海上风电机组的设计开发,即UP6000-136。该风机专门针对海上风场研发,完全由联合动力研发团队(风电设备及控制国家重点实验室团队)自主开发。UP6000-136海上机组运用了钝尾缘叶片、推力削减控制、被动冗余等关键技术,以提高机组的运行可靠性。
该样机于2012年9月完成潍坊样机EPC工程,同时完成并网调试,经过半年多的调试试运行,于2013年5月实现了并网满发,目前正在进行全方位的测试,以积累大型风电机组运行数据。而新一代的6 MW风机正将基于这一风机的基础开发。
从1.5 MW到6 MW,联合动力在机组研发方面一步一步扎实前行,在海上机组的试验过程中,对各个零部件、子系统和整机不断进行优化改进设计,提高可维护性。无论市场的起与落,其都在以自己的节奏向着目标前进,最终迎来了海上风电市场的再次开启。而联合动力之所以能够屡屡创新,技术不断提升,除了对目标的坚持外,或许与其最初的技术路线选择关系莫大。
熟悉联合动力的人都知道,在2007年成立之初,其就选择了与德国Aerodyn公司联合开发针对中国风场和风资源的1.5 MW双馈机型。而在最初的海上风机开发上,其也延续了这一风格,与在海上风机设计方面经验丰富的英国GH公司联合设计进行3 MW海上机组的研发。
采用联合设计就意味着联合动力拥有所开发风机的自主知识产权,同时意味着其可以进行二次开发和不断优化,可以按用户要求和风电场机组的实际运行状况对风电机组进行及时的调整和优化,在进一步满足业主需求的同时,也有效降低了生产制造成本。而风电业主在风机招标时都非常关心风机制造企业是否拥有所制造风机的自主知识产权,因为这涉及到风机在使用中的调试和维修质量,只有拥有自主知识产权的产品才能做到不依赖技术转让方,保持快速响应和灵活解决。
相对于2004年即开始呈现爆发之势的国内风电市场和当时甚至更早就介入风机开发制造的其他龙头企业,联合动力在起步时其实已经显得有点迟,在市场竞争上明显处于弱势。但当时的联合动力并没有为了简捷、容易出样机、抢市场而走上国内某些风机制造商选择的购买许可证的引进道路,而是选择了“见效”较慢的联合开发。正是当时这一具有远见卓识的选择,成就了联合动力在日后的快速而稳定发展。2013年,其新增装机容量已经稳居全国第二、世界第八。
过硬质量从何而来?
骄人的市场业绩,羡人的产品可利用率,都离不开过硬的产品质量。而这一点在海上风电方面尤其重要。
“海上风机的可靠性非常重要,因为这对风电场的发电量影响非常大。而发电量对于开发商而言就是‘真金白银’。”冯健告诉记者。认识到这一点,联合动力在海上风机设计方面特别注重可靠性,研发人员对整机、子系统及零部件均提出了严格的可靠性指标,“机组设计结构要可靠安全,同时零部件本身也要质量过硬;在关键故障点我们还进行了冗余设计,如设计加装3个测风仪、2套网络电源等,使风机这些部件出现问题的时候仍能不停机,持续发电”。
联合动力强大的研发力量对这种完美的设计给予了有力的支撑。其技术研发中心总部设在北京,拥有200余名研发人员,专业设置齐全。为了满足海上风电机组开发需要,其还专门设置了研究海工结构、防腐技术、可靠性设计等专业的研究人员,以适应海上风机的特殊性。联合动力十分重视基础研究与应用研究的紧密结合,建设了国内一流的风电设备关键部件及整机的实验平台,并与清华大学、华北电力大学、中国电科院、中科院电工所等高校及科研院所保持了“产、学、研”的紧密合作。
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