【環(huán)球報資訊】金風科技下線單機容量16MW海上風電機組 核心部件全面實現(xiàn)國產(chǎn)化
記者從金風科技(002202)獲悉,11月23日,公司與三峽集團合作研發(fā)的GWH252-16MW海上風電機組在福建三峽海上風電國際產(chǎn)業(yè)園下線。
金風科技稱,GWH252-16MW機組擁有完全自主知識產(chǎn)權,攻克了超長柔性葉片、大型主軸軸承國產(chǎn)化、超大容量發(fā)電機小型化等一系列關鍵技術難題,是當前全球葉輪直徑最大、單機容量最大、單位兆瓦重量最輕的風電機組。“該機組的成功下線,標志著中國海上風電裝備產(chǎn)業(yè)從無到有、從有到優(yōu)的歷史性跨越,創(chuàng)造了全球海上風電裝備發(fā)展的新標桿?!?/p>
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數(shù)據(jù)顯示,該款機組單機容量16兆瓦,葉輪直徑252米,葉輪掃風面積約5萬平方米,相當于7個標準足球場的面積。在滿發(fā)風速下,每轉動一圈可發(fā)34.2度電,單臺機組每年可輸出超過6600萬度清潔電能,滿足3.6萬戶三口之家一年的正常用電,可以減少燃煤消耗2.2萬噸,減少二氧化碳排放5.4萬噸,節(jié)能減排效果顯著。
在技術路線上,最新下線的16MW機組運用了金風科技中速永磁技術,齒輪箱采用多級行星傳動,傳動比適中;傳動系扭矩、彎矩解耦,齒輪箱純扭矩工作,齒輪箱與發(fā)電機集成,無聯(lián)軸器,永磁發(fā)電機無滑環(huán),可靠性更高。
自2006年始,金風科技就啟動了中速永磁技術的研究,2021年,公司發(fā)布了12MW海上風電機組等全新一代中速永磁平臺產(chǎn)品。目前,金風科技共推出了十多款基于中速永磁技術路線的海陸風電產(chǎn)品,可以滿足集中式、大基地、分散式、常規(guī)海拔、高海拔以及海上等多種應用場景的開發(fā)需求。
金風科技董事長武鋼介紹說,該款機組擁有三方面優(yōu)勢,一是國產(chǎn)化率高,核心關鍵部件已全面實現(xiàn)國產(chǎn)化;二是數(shù)字化程度優(yōu),通過大數(shù)據(jù)實時跟蹤機組的運行狀態(tài),確保機組的運行安全和高效發(fā)電,針對臺風等惡劣天氣主動切換運行模式提升發(fā)電量;三是適用地域廣,可廣泛應用于我國東南沿海、海上絲綢之路沿線國家及歐美國家等。
值得一提的是,大兆瓦海上風電機組的研發(fā)離不開上下游產(chǎn)業(yè)鏈的支撐。16MW海上風電機組研發(fā)過程中,金風科技將供應鏈工作前置,與供應商開展協(xié)同設計,通過產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新不僅支撐了自身大兆瓦海上風電機組的研發(fā)和制造,還推動了國內風電產(chǎn)業(yè)鏈升級。
以16MW機組所用的超長風電碳纖維葉片為例,通過供應鏈上下游協(xié)同設計,調配全鏈條的技術資源、試驗臺資源及模具生產(chǎn)資源,極大推動了國內超長風電碳纖維葉片生產(chǎn)制造能力的提升,以及全碳纖維主梁在國產(chǎn)葉片上的批量化應用,不僅為國內大型風電葉片高精度生產(chǎn)加工提供了一次全流程的實踐機會,也為未來更大葉片的研發(fā)設計積累了經(jīng)驗。
軸承的壽命與可靠性對于大型海上風電機組而言同樣是巨大的挑戰(zhàn),金風科技與國內風電軸承頭部企業(yè)深入合作,推動了國內軸承廠商對機加工和熱處理設備進行升級改造,在保障關鍵部件加工生產(chǎn)的同時,還拉動了國內精密機械制造企業(yè)向世界頂級制造領域邁進。本次下線的16MW機組變槳軸承采用了三排柱滾子軸承,其外徑為目前全球最大。
此外,16MW機組所用的風電鑄件凈重超過60噸,是大型球墨鑄件在風電行業(yè)進行的一次跨越性嘗試。金風科技表示,通過市場資源摸排鎖定和資金注入等模式,公司與供應商攜手攻克了“砂箱設計避免鐵水流淌不充盈”“減少后續(xù)鑄件機械加工難度”等難題。
金風科技表示,如何在增加單機容量的同時控制好由此增加的成本,使大兆瓦機組的應用能夠具有更好的經(jīng)濟性也十分關鍵,最新16MW風電機組已充分考慮了成本問題。
具體而言,基于平臺化設計理念,16MW風機驅動、機械器件均實現(xiàn)復用,采用“型號一致、數(shù)量控制”的原則,大大減少了定制化物料,降低了機組設計、采購、生產(chǎn)、運維全過程成本。同時,該機型的PLC系統(tǒng)、變壓器、齒輪箱等核心部件均實現(xiàn)100%國產(chǎn)化,成本隨之大幅度降低。此外,16MW機組的齒輪箱、發(fā)電機等部件可通過塔頂輔助吊機更換,風輪無需下塔,因而不需要動用吊裝船舶,提高了運維便利性,并降低了運維成本。
在全面平價和雙碳目標的背景下,海上風電機組大型化是大勢所趨,且隨著海上風電逐漸向深遠海域進軍,智能化超大容量機組的發(fā)電優(yōu)勢和經(jīng)濟性優(yōu)勢將進一步突顯。金風科技表示,將充分利用好不斷積累的經(jīng)驗和技術底蘊,扎實做好技術創(chuàng)新、做強裝備研發(fā)。
(文章來源:證券時報·e公司)