風(fēng)電機(jī)組大型化加速迭代 新產(chǎn)品使用潛在風(fēng)險(xiǎn)需關(guān)注

　　"目前，我國(guó)風(fēng)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)了大型化、平臺(tái)化、智能化和模塊化發(fā)展，進(jìn)入技術(shù)'無人區(qū)'。"在8月16日舉行的第十九屆中國(guó)可再生能源大會(huì)風(fēng)能分會(huì)暨風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展大會(huì)上，中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)秦海巖表示，這不僅能夠提高風(fēng)機(jī)的捕風(fēng)面積，大幅增強(qiáng)捕風(fēng)能力，增加風(fēng)能利用率，顯著提升發(fā)電量，而且能夠推動(dòng)成本下降，提升風(fēng)電經(jīng)濟(jì)性。

　　風(fēng)機(jī)大型化趨勢(shì)加速演進(jìn)

　　近年來，無論是單機(jī)容量、裝機(jī)規(guī)模，還是技術(shù)水平，我國(guó)風(fēng)電都已走在世界前列。

　　7月19日，全球最大單機(jī)容量風(fēng)電機(jī)組--華能18兆瓦超大風(fēng)電機(jī)組在遼寧營(yíng)口啟動(dòng)發(fā)電，為后續(xù)大容量海上風(fēng)電機(jī)組批量化安裝應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　該機(jī)組整機(jī)國(guó)產(chǎn)化率超過99%，采用齒輪箱、發(fā)電機(jī)、軸承一體化設(shè)計(jì)，地面變壓器等電氣設(shè)備被集成至機(jī)艙內(nèi)，機(jī)組結(jié)構(gòu)更緊湊，空間利用率更高，協(xié)同性得到顯著提升。據(jù)技術(shù)人員介紹，機(jī)組葉輪掃風(fēng)面積達(dá)5.3萬(wàn)平方米，相當(dāng)于7.5個(gè)足球場(chǎng)。在滿發(fā)風(fēng)速下，葉輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈可發(fā)電44度，比傳統(tǒng)半直驅(qū)設(shè)計(jì)機(jī)組發(fā)電效率提升10%。單臺(tái)機(jī)組每年可輸出7400萬(wàn)度清潔電能，滿足4萬(wàn)戶家庭年用電需求，相當(dāng)于每年可節(jié)約標(biāo)煤約2.5萬(wàn)噸、減少二氧化碳排放約6.1萬(wàn)噸，節(jié)能減排效果顯著。

　　"可以用'飛躍'一詞形容我國(guó)風(fēng)電機(jī)組的發(fā)展速度。"遠(yuǎn)景能源高級(jí)副總裁、風(fēng)機(jī)產(chǎn)品線總裁婁益民說，海上風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量從2021年的6-7兆瓦、2022年的8-9兆瓦，到2023年提升至8.5-11兆瓦；完成吊裝的機(jī)組最大單機(jī)容量從2021年的10兆瓦、2022年的11兆瓦，到2023年提升至16.5兆瓦，2024年更是提升至18兆瓦。同時(shí)陸上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量突破10兆瓦。此外，葉片長(zhǎng)度從2021年的剛突破百米，到如今143米長(zhǎng)的葉片已下線。

　　金風(fēng)科技副總裁陳秋華表示："技術(shù)創(chuàng)新和全產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)是風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的底層驅(qū)動(dòng)源，尤其是伴隨著沙戈荒、千鄉(xiāng)萬(wàn)村、以大代小、深遠(yuǎn)海等復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景的不斷涌現(xiàn)，風(fēng)機(jī)大型化趨勢(shì)加速演進(jìn)。"

　　風(fēng)電機(jī)組變得更"聰明"

　　除了大型化外，我國(guó)風(fēng)電機(jī)組在平臺(tái)化、智能化、模塊化等方面也取得顯著進(jìn)展。

　　8月13日，全球單體容量最大的漂浮式風(fēng)電平臺(tái)"明陽(yáng)天成號(hào)"歷經(jīng)兩天多航程，最終抵達(dá)明陽(yáng)陽(yáng)江青洲四海上風(fēng)電場(chǎng)。

　　"明陽(yáng)天成號(hào)"由全球海上風(fēng)電領(lǐng)軍企業(yè)明陽(yáng)集團(tuán)自主研制，兩座塔筒呈"V"字形排列、搭載兩臺(tái)8.3兆瓦海上風(fēng)機(jī)，總?cè)萘窟_(dá)到16.6兆瓦，可應(yīng)用于水深35米以上的全球廣泛海域。其葉輪最高處達(dá)219米，空中最大寬度約為369米。據(jù)測(cè)算，"明陽(yáng)天成號(hào)"正式投運(yùn)后，平均每年可發(fā)電約5400萬(wàn)度，能滿足3萬(wàn)戶三口之家一年的日常用電。

　　創(chuàng)新和智慧化是"明陽(yáng)天成號(hào)"最大的特點(diǎn)。"明陽(yáng)天成號(hào)"安裝有超過3000個(gè)智能感應(yīng)器，可實(shí)時(shí)感知2000多個(gè)零部件運(yùn)行狀態(tài)；采用模擬仿生算法和人工智能算法，通過一系列智能策略，能夠靈活應(yīng)對(duì)氣候、季節(jié)等復(fù)雜多變的環(huán)境條件，實(shí)現(xiàn)自主調(diào)節(jié)控制參數(shù)和策略，從而最大程度提升發(fā)電性能。

　　"風(fēng)電機(jī)組相當(dāng)于一個(gè)巨型機(jī)器人，100千瓦機(jī)組的監(jiān)測(cè)參數(shù)和通道只有150個(gè)，智能化監(jiān)控模型只有10余個(gè)，控制代碼只有5萬(wàn)行。而'明陽(yáng)天成號(hào)'的監(jiān)控模型達(dá)到60多個(gè)，實(shí)現(xiàn)控制策略的代碼有500萬(wàn)行。"秦海巖介紹說，隨著新技術(shù)應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，風(fēng)電機(jī)組變得越來越聰明，從而不斷提高著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的效率和可靠性。

　　陳秋華表示，在風(fēng)電機(jī)組大型化持續(xù)迭代、產(chǎn)業(yè)鏈不斷融合發(fā)展的過程中，數(shù)字化、人工智能等新技術(shù)深度嵌入，為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展發(fā)揮著重要作用。

　　關(guān)注新產(chǎn)品使用潛在風(fēng)險(xiǎn)

　　當(dāng)前，風(fēng)電機(jī)組快速發(fā)展，已進(jìn)入技術(shù)"無人區(qū)"，但新產(chǎn)品從研發(fā)到大批量生產(chǎn)投運(yùn)，仍需要經(jīng)歷多個(gè)步驟。

　　"在當(dāng)前機(jī)組大型化趨勢(shì)下，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈能力與行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)匹配度明顯不足，核心部件制造工藝、出廠及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行測(cè)試等關(guān)鍵環(huán)節(jié)存在問題和風(fēng)險(xiǎn)。"陳秋華表示，為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，在整機(jī)上游，核心部件型式測(cè)試和驗(yàn)證需要實(shí)現(xiàn)"應(yīng)測(cè)盡測(cè)"，葉片、傳動(dòng)鏈、混塔等核心部件嚴(yán)格逐級(jí)測(cè)試。作為整機(jī)企業(yè)，應(yīng)深化基于極端事件防護(hù)、大部件診斷及自適應(yīng)優(yōu)化技術(shù)，以智能化提升機(jī)組運(yùn)行環(huán)境適應(yīng)性、可靠性。在整機(jī)下游，應(yīng)明確"低成本不等于低度電成本（LCOE）"觀點(diǎn)，LCOE受發(fā)電量、一次投資、全生命周期運(yùn)維費(fèi)用等因素影響，為避免投資風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，機(jī)組全生命周期可靠性至關(guān)重要。

　　"目前，大型風(fēng)電機(jī)組的全球行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于市場(chǎng)上產(chǎn)品和技術(shù)推出的節(jié)奏。"婁益民說，一款風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品從開發(fā)到并網(wǎng)運(yùn)行，需要經(jīng)歷概念設(shè)計(jì)、計(jì)算負(fù)荷、控制設(shè)計(jì)、零部件校準(zhǔn)、樣機(jī)測(cè)試、小批量驗(yàn)證、型式認(rèn)證等一整套開發(fā)流程，葉片、傳動(dòng)鏈等核心大部件的開發(fā)同樣如此。"如果采用未經(jīng)完整驗(yàn)證的機(jī)組，將使業(yè)主面臨設(shè)備故障或質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、巨額投資無法產(chǎn)生必要投資回報(bào)率的困境。"

　　婁益民進(jìn)一步表示，全產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)認(rèn)真總結(jié)在設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、驗(yàn)證過程中獲得的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、解決方案，并將其沉淀為大型風(fēng)電機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，供行業(yè)參照。同時(shí)，風(fēng)電企業(yè)要搭建產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品制造工藝、產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)字化仿真、產(chǎn)品測(cè)試驗(yàn)證等模型，保障研發(fā)出更高穩(wěn)定性和可靠性的產(chǎn)品，支撐大兆瓦機(jī)組安全、健康、高質(zhì)量地向前走。（記者 葉偉）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào)

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