中國大兆瓦海上風(fēng)電機組拓荒者—哈電風(fēng)能高可靠海上風(fēng)電機組揭秘

2021-11-10 來源：哈電風(fēng)能 瀏覽數(shù)：641

在“30·60雙碳目標(biāo)”下風(fēng)電行業(yè)迎來時代性的發(fā)展機遇，其中海上風(fēng)電作為實現(xiàn)碳中和的主要路徑之一，讓業(yè)界看到了其巨大的市場發(fā)展?jié)摿ΑＣ鎸Ｉ蠍毫拥淖匀画h(huán)境條件給海上風(fēng)電機組設(shè)備帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，以及海上風(fēng)電施工建設(shè)、并網(wǎng)和安裝、維護等方面的一系列難題，哈電風(fēng)能有限公司以其自主研發(fā)的高可靠直驅(qū)海上風(fēng)電系列機組作出了優(yōu)秀的解答，其風(fēng)電機組的關(guān)鍵性指標(biāo)“可利用率”始終穩(wěn)定在99%以上。

在“30·60雙碳目標(biāo)”下風(fēng)電行業(yè)迎來時代性的發(fā)展機遇，其中海上風(fēng)電作為實現(xiàn)碳中和的主要路徑之一，讓業(yè)界看到了其巨大的市場發(fā)展?jié)摿ΑＣ鎸Ｉ蠍毫拥淖匀画h(huán)境條件給海上風(fēng)電機組設(shè)備帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，以及海上風(fēng)電施工建設(shè)、并網(wǎng)和安裝、維護等方面的一系列難題，哈電風(fēng)能有限公司以其自主研發(fā)的高可靠直驅(qū)海上風(fēng)電系列機組作出了優(yōu)秀的解答，其風(fēng)電機組的關(guān)鍵性指標(biāo)“可利用率”始終穩(wěn)定在99%以上。

 

哈電風(fēng)能作為中國最早開始大兆瓦風(fēng)機研發(fā)制造的先行者，于2009年正式成立歐洲海上風(fēng)電研究中心，持續(xù)進行海上風(fēng)力發(fā)電機組的深入研究，并于2010年成功下線國內(nèi)首臺5MW海上風(fēng)力發(fā)電機組。先后在荷蘭、福建、河北等地進行了樣機運行測試。

 

 

2014年，哈電風(fēng)能成功中標(biāo)國內(nèi)首個自主研發(fā)的商用海上風(fēng)電項目-莆田平海灣海上風(fēng)電場，安裝10臺單機容量5兆瓦的哈電XE128-5000海上風(fēng)電機組，總裝機容量50兆瓦。自2016年1月26日首臺機組并網(wǎng)發(fā)電以來，哈電風(fēng)能海上風(fēng)電機組連續(xù)數(shù)年多次提前完成年度發(fā)電任務(wù)，年可利用率達(dá)99.65%，遠(yuǎn)超平海灣一期項目可研滿發(fā)小時數(shù)（3760h）。在運行期間，公司風(fēng)電機組多次正面迎接臺風(fēng)登陸（機組測風(fēng)的最高風(fēng)速達(dá)47米/秒）的考驗，已經(jīng)累計安全運行超5年。

 

福清興化灣海上風(fēng)電場一期（樣機試驗風(fēng)場）項目總裝機容量為77.4兆瓦，單機容量為5兆瓦至6.7兆瓦，共選用了8家國內(nèi)外品牌主流整機廠商的產(chǎn)品。在這個被譽為海上風(fēng)電競技場的項目上，哈電風(fēng)能大顯身手：據(jù)2018年并網(wǎng)至2021年4月以來的統(tǒng)計顯示，公司機組在機位風(fēng)資源相對較弱的情況下仍以發(fā)電量53799.35MW/h、平均年發(fā)電小時數(shù)4165h的數(shù)據(jù)交出了漂亮的成績單；自并網(wǎng)以來，該機組一直保持高穩(wěn)定，高可靠運行狀態(tài)，最大程度降低了運維成本。此后，哈電風(fēng)能繼續(xù)助力中廣核岱山項目、浙能嘉興1號海上風(fēng)電項目共計56臺海上風(fēng)電機組，得到業(yè)界的一致好評。

 

 

無論是海上風(fēng)電競技場中的亮眼表現(xiàn)，還是連續(xù)多次提前解鎖并超額完成年度發(fā)電目標(biāo)，都離不開哈電風(fēng)能自主研發(fā)的高可靠海上風(fēng)電機組的六大技術(shù)秘鑰：

 

首先，哈電風(fēng)能高可靠海上風(fēng)電機組平臺系列機型涵蓋了中國海上所有可開發(fā)利用風(fēng)資源區(qū)域，其年等效可利用小時數(shù)在4000小時以上，在保障高效率、高可靠性、高安全性、低維護成本及環(huán)境友好性的同時具有獨樹一幟的高經(jīng)濟回報率。

 

其次，采用經(jīng)過各種復(fù)雜環(huán)境風(fēng)場考驗可靠穩(wěn)定運行逾10年以上的超緊湊、可定制個性化的風(fēng)電機組主傳動鏈結(jié)構(gòu)，同步配置高可靠性智能潤滑系統(tǒng)用于保障主軸承的良性管理，從而最大程度規(guī)避了機組主傳動鏈高故障率、核心傳動部件提前失效導(dǎo)致的長時停機和昂貴運維的種種風(fēng)險。

 

第三，采用基于“機電熱磁”多物理場耦合優(yōu)化設(shè)計、高可靠性絕緣工藝制造及高精度氣隙優(yōu)化裝配的永磁同步發(fā)電機，在維持一貫的高效率、輕量化、高功率密度等優(yōu)良特性的同時，匹配高可靠性中壓3000V變流系統(tǒng)，確保主發(fā)電系統(tǒng)的高效穩(wěn)定性。

 

第四，機組環(huán)控系統(tǒng)中的通風(fēng)換熱系統(tǒng)設(shè)計基于主發(fā)電系統(tǒng)及內(nèi)部電控系統(tǒng)等內(nèi)生熱源分布的CFD流場數(shù)值模擬技術(shù)，并結(jié)合整機動態(tài)熱損耗自適應(yīng)控制策略，在有效解決特定高濕熱、高鹽霧腐蝕海域機組的溫控及腐蝕難題的基礎(chǔ)上最大程度降低機組的自耗電能。

 

第五，機組沿用可靠安全運行的臺風(fēng)生存智能控制策略技術(shù)，該生存策略具有10年以上強臺風(fēng)區(qū)域運行經(jīng)驗，同時優(yōu)化了臺風(fēng)過境前后高風(fēng)穿越策略，保證風(fēng)機持續(xù)高風(fēng)速滿功率運行，有效兼顧了高產(chǎn)能和高可靠安全性的統(tǒng)一。

 

第六，機組內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各子系統(tǒng)的布局基于人機工程學(xué)設(shè)計，有效保證了機內(nèi)維護的高可達(dá)性、安全性和便捷性的同時，開發(fā)了海上風(fēng)電機組獨有的可預(yù)防性維修管理工具，極大程度降低了海上風(fēng)電機組的運維成本。

 

 

未來，哈電風(fēng)能將繼續(xù)以“互聯(lián)網(wǎng)+”思維，以數(shù)字化、智能智慧化為驅(qū)動，從技術(shù)研發(fā)、市場拓展、用戶體驗等各層面推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，為高速持續(xù)推動雙碳目標(biāo)的實現(xiàn)和經(jīng)濟發(fā)展貢獻(xiàn)哈電力量。

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