此前中船海裝已經針對中高風速海域推出了18MW海上風電機組，針對“沙戈荒”風電大基地推出了10MW陸上風電機組。此次兩款新機型的推出，標志著中船海裝實現了中高低風速大兆瓦機型全覆蓋，進一步拓寬了中國風電開發(fā)空間與邊界，為平價時代風電開發(fā)提供更多“最優(yōu)解”。
大兆瓦登“陸”中低風速
在國家“雙碳”目標牽引下，中國風電迎來前所未有的發(fā)展機遇，中國風電已經進入平價時代，倒逼行業(yè)不斷降低度電成本，降本增效成為了市場競爭的主旋律。此外受耕地、軍事等因素限制，土地也將成為掣肘風電擴大市場空間的一大難題。在此背景下，中國風電大型化、集約化發(fā)展是大勢所趨。
“進一步降低度電成本是風電市場發(fā)展的必然趨勢，陸上風電已全面步入平價時代，需要技術進步推動成本持續(xù)降低。面對土地資源緊張、機位點有限的國內發(fā)展現狀，如何克服征地環(huán)評因素的制約、降低工程費用和運維成本？機組大型化可實現裝機容量不變，降低風電場工程建設費用與運維成本，提高風場收益，從客戶角度需要大功率的風電機組。”中船海裝研究院副院長張萬軍在陸上產品發(fā)布會上講道。
據介紹，H202-7.X陸上風電機組是中船海裝為中低風速區(qū)域量身打造的新一代智慧風電產品，該機組葉輪直徑202米，葉輪掃風面積32047㎡，采用葉片與整機一體化設計技術、先進載荷控制技術、多角度發(fā)電量提升技術、全域整機智控技術等全新技術，在發(fā)電能力升級的同時，可進一步降低項目度電成本。
• 一體化設計技術：開發(fā)了葉片與整機一體化設計平臺，運用整機參數、載荷設計、先進控制、葉片氣動及葉片結構等多參數迭代尋優(yōu)，最大限度優(yōu)化整機載荷設計，實現葉片與整機的最優(yōu)匹配。
• 載荷控制技術：針對大兆瓦機組極限載荷問題，開發(fā)出自適應變槳技術和虛擬傳感技術，實現極端工況的降載8%以上，保障大兆瓦機組安全性。同時，針對機組升容結構件承載能力問題，通過材料性能測試、工藝參數優(yōu)化等方面，不斷提升鑄件承載能力，讓鑄件單位重量承載能力提升10%以上。
• 發(fā)電量提升技術：提高客戶收益的措施中，提高風電機組發(fā)電量最直接有效，中船海裝通過葉片最佳槳距角控制、自耗電管理、T-n 曲線優(yōu)化等技術，綜合可提升發(fā)電量3~4%。
• 全域ACS整機智控技術：采用多感知硬件融合控制技術配合新一代自研控制器，協(xié)同實現整機載荷的全方位智能控制，讓機組載荷再降10%;同時運用場區(qū)協(xié)同控制技術，確保機組穩(wěn)定運行的基礎上發(fā)電性能達到最優(yōu)，實現風場發(fā)電量再提升2%。
探尋平價海上最優(yōu)解
如今，中國已經成為全球海上風電大國，海上風電開發(fā)進入全面開發(fā)階段。雖市場潛力巨大，但可用作海上風電開發(fā)的海域面積是有限的，規(guī)模化、集約化、大型化是中國海上風電發(fā)展的必然趨勢。
本次推出的H260-12.5MW海上風電機組是中船海裝針對海上平價風電開發(fā)需求，傳承海上大兆瓦風電機組研發(fā)路線，以“高可靠性、高發(fā)電量、低度電成本”為研發(fā)目標，開發(fā)出的更大單位千瓦掃風面積平價海上風電機組。
“作為充分競爭行業(yè)的參與者，要想站穩(wěn)腳跟，就必須掌握屬于自己的關鍵核心技術。中船海裝H260-12.5MW是基于成熟的H23X機組平臺進行優(yōu)化設計，對部件進行全面升級，通過基于BP級載荷數據庫等的設計模型，以電價、資源特征和風場投資為約束的整機核心參數匹配設計平臺反復測算，實現機組、葉片、支撐結構與風場的最優(yōu)匹配，最終形成行業(yè)同級別機型單位千瓦掃風面積最大、發(fā)電性能最優(yōu)、性價比最優(yōu)的總體設計。”中船海裝研究院副院長文茂詩在海上風電產品發(fā)布中講道。
此外，H260-12.5MW海上風電機組還具備以下優(yōu)勢特點：
平臺化為可靠性賦能：
基于成熟的機組平臺上的全面優(yōu)化設計，H23X平臺機組在山東渤中、象山涂茨等國內首批平價海上風電項目的大批量裝機驗證了整機可靠性，平臺升級后的H260-12.5MW機組成熟、穩(wěn)定可靠性更高，安全性更優(yōu)，度電成本更低。
一體化提升發(fā)電性能：
基于BP級載荷數據庫等，建立了整機特征參數多維度耦合的能效分析模型，開發(fā)了以電價、資源特征和風場投資為約束的整機核心參數高效匹配設計平臺，實現機組、基礎、塔架直至風場的系統(tǒng)性尋優(yōu)，科學有效的制定機型規(guī)劃。基于SuperBladed+葉片載荷迭代平臺，實現機組與葉片的無縫迭代設計，尤其在氣動穩(wěn)定性優(yōu)化、凈空優(yōu)化等單目標局部優(yōu)化中，有出色的優(yōu)化成果，從而實現更優(yōu)的葉片氣動設計和結構設計，有效降低了整機載荷。
集成化構建安全堡壘：
開展了適用于不同環(huán)境與功率等級的傳動鏈構型匹配性研究，開發(fā)了高可靠、高性價比的海上半集成式中速永磁平臺，平臺具備高穩(wěn)定性、高扭矩密度等特征和超強擴展性，可匹配210-260多種風輪直徑。
國產化讓技術更可控：
以自主可控為核心，開展并完成了具有自主知識產權的12.5MW級海上風電機組及核心部件研制，并推動海上風電產業(yè)鏈完成升級迭代，提升了產品國產化率，H260-12.5MW機組整機國產化率達到90%，葉片、齒輪箱、發(fā)電機等核心零部件實現100%國產化。
智能化讓運行更高效：
自主研發(fā)全域ACS整機智控技術，實現了軟硬協(xié)同的整機全方位載荷智能控制，保障機組安全性及發(fā)電性能達到最優(yōu)，目前新一批風場已全面應用中船海裝“自主、自研、自識、自調”的整機智控技術，做到“讓運行更高效，讓機組更安全”。
精益求精、質造精品，是中船海裝的努力方向，也是不懈追求的奮斗目標。未來，中船海裝將進一步發(fā)揮風電研發(fā)核心優(yōu)勢和風電全產業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)勢，打造受市場青睞、讓客戶滿意的海陸風電產品，為不同地域、不同風區(qū)風電開發(fā)提供“最優(yōu)解”，推動中國風電等新能源事業(yè)又好又快發(fā)展，共同為國家“雙碳”目標實現貢獻力量。
