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解讀海上風(fēng)電:2023年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎

http://www.debgrams.com 2024-07-11 09:50 來源:匯川技術(shù)

近日,東方電氣風(fēng)電股份有限公司(簡稱“東方風(fēng)電”)參與的“海上風(fēng)電安全高效開發(fā)成套技術(shù)和裝備及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目榮獲2023年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎。東方風(fēng)電行業(yè)首創(chuàng)雙驅(qū)電動變槳技術(shù),打破了國外壟斷,成功開發(fā)全國產(chǎn)化集成式電動雙驅(qū)變槳,其中匯川技術(shù)為東方風(fēng)電電動雙驅(qū)變槳方案提供核心的變槳驅(qū)動器。

國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎為什么頒給海上風(fēng)電?

焦點(diǎn)解讀——海上風(fēng)電

Q1:海上風(fēng)電發(fā)展的戰(zhàn)略意義?

A

:深遠(yuǎn)海風(fēng)電在我國乃至全球的發(fā)展?jié)摿薮蟆J澜玢y行(WB)的數(shù)據(jù)顯示,全球可用的海上風(fēng)能資源超過710億千瓦,其中深遠(yuǎn)海占比超過70%,但目前這些資源的開發(fā)利用率尚不足0.5%。據(jù)國家氣候中心的最新評估結(jié)果,我國深遠(yuǎn)海風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量超過12億千瓦。大力發(fā)展深遠(yuǎn)海風(fēng)電,可以顯著提升風(fēng)電開發(fā)規(guī)模,提升能源自給自足能力,保障能源安全;同時,可以促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型,為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)提供支撐。

海上風(fēng)電的優(yōu)勢:海上風(fēng)資源稟賦,面積大,風(fēng)速高;不占用陸地資源;方便運(yùn)輸大型葉片;靠近沿海發(fā)達(dá)城市,易消納。

Q2:風(fēng)機(jī)為何越做越大?

A

:自2016年起,國內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組快速從2MW迭代至3-4MW、5-6MW平臺。近三年,陸上平臺已分為6-8MW平臺及8-12MW平臺。海上平臺分為8-14MW平臺及14-20MW平臺。與此同時,葉輪直徑也已從150米攀升至260米的級別。

做大風(fēng)機(jī)最本質(zhì)的需求——降本,讓清潔能源更普惠。大型化后,單位零部件的用量和采購成本得以攤薄,初始投資降低。相大型化風(fēng)機(jī)臺數(shù)減少,對應(yīng)的土地成本、建設(shè)比同樣的裝機(jī)規(guī)模,以及運(yùn)維成本也會下降。同時,在同等風(fēng)速情況下,葉片更長,掃風(fēng)面積更大,發(fā)電量也相應(yīng)增大,這意味著大型化還會提升風(fēng)機(jī)利用小時數(shù),增加有效發(fā)電量。

但是風(fēng)機(jī)越來越大,意味著對產(chǎn)品的可靠性和制造的要求越來越高。雙驅(qū)變槳方案相較于單驅(qū)系統(tǒng)具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性,能夠有效改善超大型風(fēng)電機(jī)組變槳傳動的機(jī)械承載,進(jìn)而提升機(jī)組的使用壽命。

Q3:全球單機(jī)容量最大的海上風(fēng)電機(jī)組有多大?

A

:18MW

6月26日23時30分,東方風(fēng)電自主研制的18MW半直驅(qū)海上風(fēng)電機(jī)組,在廣東省汕頭風(fēng)電臨海試驗(yàn)基地順利并網(wǎng)發(fā)電,再次刷新已并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量最大的世界紀(jì)錄。

該機(jī)組風(fēng)輪直徑達(dá)260米,葉片掃風(fēng)面積超過5.3萬平方米,約等于7.4個標(biāo)準(zhǔn)足球場面積,轉(zhuǎn)一圈可發(fā)電約38度,單臺機(jī)組每年平均發(fā)電量可達(dá)7200萬千瓦時,可滿足約3.6萬戶家庭一年的用電需求,可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤2.2萬余噸、減少二氧化碳排放5.9萬余噸。

Q4:如何做到全球單機(jī)容量最大海上風(fēng)電機(jī)組?

A

:變槳系統(tǒng)作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的重要組成部分,直接決定著機(jī)組的安全可靠性。東方風(fēng)電勇做關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)者,行業(yè)首創(chuàng)雙驅(qū)電動變槳技術(shù),打破了國外壟斷,成功開發(fā)全國產(chǎn)化集成式電動雙驅(qū)變槳,持續(xù)保持技術(shù)領(lǐng)先。攻克碳纖維設(shè)計、制造、檢測關(guān)鍵技術(shù)難題,相繼成功研制國內(nèi)最長的90米葉片、世界最長的126米葉片,該機(jī)組部件級國產(chǎn)化率100%。

匯川技術(shù)為東方風(fēng)電提供電動雙驅(qū)變槳方案中最核心的變槳驅(qū)動器。雙驅(qū)變槳方案的優(yōu)勢:依托于驅(qū)動器內(nèi)置的軟件控制算法,可以實(shí)現(xiàn)1ms總線同步控制,從而快速響應(yīng)并調(diào)整葉片角度,消除齒輪間隙,降低變槳軸承及齒輪載荷,實(shí)現(xiàn)順槳冗余,提高風(fēng)電機(jī)組的安全可靠性。

憑借匯川技術(shù)在風(fēng)電行業(yè)多年的耕耘,目前已累計為30000+風(fēng)電機(jī)組提供智能變槳和偏航系統(tǒng)解決方案和產(chǎn)品。匯川技術(shù)將持續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品,助力風(fēng)機(jī)向大功率、深遠(yuǎn)海挺進(jìn)。

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