近日，中國船舶集團(tuán)牽頭，中船海裝自主研制的全球單機(jī)功率最大、風(fēng)輪直徑最大的H260-18兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組在山東省東營經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園研制成功，中船海裝突破大功率海上風(fēng)電機(jī)組及關(guān)鍵部件核心技術(shù)，引領(lǐng)全球海上風(fēng)電領(lǐng)域達(dá)到新的里程碑，對促進(jìn)國家能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、加快實現(xiàn)“30·60”目標(biāo)具有深遠(yuǎn)意義。
本次下線的H260-18兆瓦超大型海上風(fēng)電機(jī)組，葉輪掃風(fēng)面積約5.3萬平方米，相當(dāng)于7個標(biāo)準(zhǔn)足球場的面積。在滿發(fā)風(fēng)速下，每轉(zhuǎn)動一圈可發(fā)44.8度電，單臺機(jī)組每年可輸出超過7400萬度清潔電能，可滿足4萬戶三口之家一年的用電量，可減少燃煤消耗 2.5萬噸、二氧化碳排放6.1萬噸，具有顯著的節(jié)能減排效果。
創(chuàng)新引領(lǐng) 技術(shù)迭代“大”突破
H260-18兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組，由中船海裝基于全產(chǎn)業(yè)鏈研制開發(fā)，采用中速集成方案，多項關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)突破，走出了一條自主發(fā)展的技術(shù)道路。
整機(jī)平臺化設(shè)計技術(shù)為可靠性賦能：提出了基于載荷均衡需求、發(fā)電系統(tǒng)柔性匹配及葉片同源共模的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組平臺化設(shè)計方法，開發(fā)了專用 SuperBladed+葉片載荷迭代平臺，構(gòu)建出了葉片設(shè)計因素與載荷敏感關(guān)系模型，突破了風(fēng)電機(jī)組離散化的傳統(tǒng)開發(fā)模式，解決了風(fēng)電機(jī)組快速迭代與安全可靠之間的矛盾。
整機(jī)一體化設(shè)計技術(shù)打造冠軍產(chǎn)品：打造了機(jī)組-塔架-基礎(chǔ)一體化全數(shù)字仿真與設(shè)計平臺，解決了大風(fēng)輪直徑風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)高效匹配與零部件載荷解耦的難題，實現(xiàn)了行業(yè)新開發(fā)同級別機(jī)型單位千瓦掃風(fēng)面積最大，發(fā)電性能最優(yōu)，同時機(jī)組成本最優(yōu)的總體設(shè)計，整機(jī)技術(shù)水平國際領(lǐng)先。
集成化設(shè)計技術(shù)構(gòu)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(gòu)型匹配性研究，開發(fā)了高可靠、高性價比的輕量化中速傳動鏈構(gòu)型，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的傳動鏈正向設(shè)計能力，掌握了高效安全大型風(fēng)電機(jī)組傳動鏈設(shè)計、優(yōu)化與集成等關(guān)鍵核心技術(shù)，引領(lǐng)了海上中速技術(shù)路線的發(fā)展方向。
智能控制技術(shù)讓機(jī)組高效服役：構(gòu)建了風(fēng)電整機(jī)運行狀態(tài)全息感知系統(tǒng)，發(fā)明了多源在線監(jiān)測的變槳變轉(zhuǎn)矩多目標(biāo)融合協(xié)同降載控制技術(shù)，解決了大型海上風(fēng)電機(jī)組支撐結(jié)構(gòu)共振抑制、超長柔性葉片顫振抑制難題，支撐結(jié)構(gòu)振動幅值降低50%，葉片、輪轂等極限載荷降低10%;提出了狀態(tài)參數(shù)辨識自適應(yīng)增功控制技術(shù)，提升單機(jī)發(fā)電量3%，確保機(jī)組穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上發(fā)電性能最優(yōu);開發(fā)了國內(nèi)首個海上風(fēng)電機(jī)組國產(chǎn)化可編程邏輯控制器(PLC)主控軟硬件系統(tǒng)，解決了風(fēng)電主控系統(tǒng)“卡脖子”問題。
協(xié)同創(chuàng)新推動國產(chǎn)化道路走進(jìn)現(xiàn)實：中船海裝以自主可控為核心，開展并完成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的18兆瓦級海上風(fēng)電機(jī)組及核心部件研制，提升了自主產(chǎn)品的國產(chǎn)化率。目前H260-18兆瓦機(jī)組整機(jī)國產(chǎn)化率以達(dá)到80%以上，葉片、齒輪箱、偏航齒輪箱、主軸承、變槳軸承等部件均由中國船舶集團(tuán)內(nèi)企業(yè)設(shè)計生產(chǎn)，國產(chǎn)化率高于99%，引領(lǐng)了國內(nèi)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動我國海上清潔能源裝備做大做強(qiáng)。
增效降本 產(chǎn)業(yè)協(xié)同“大”未來
對于風(fēng)電場建設(shè)而言，H260-18兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組可有效節(jié)約用海面積、降低機(jī)位點數(shù)量，進(jìn)而降低海上風(fēng)電場工程成本，為海上風(fēng)電走向深遠(yuǎn)海打下堅實基礎(chǔ)。
對全行業(yè)而言，H260-18兆瓦海上風(fēng)電機(jī)的成功下線推動了海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈完成升級迭代，帶動了風(fēng)電葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、變流器、基礎(chǔ)等零部件全產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，打造出百億規(guī)模的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展集群，形成我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長點，同時將不斷提高我國風(fēng)電整體裝備制造水平，引領(lǐng)風(fēng)電行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級，產(chǎn)生顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益，產(chǎn)業(yè)化前景十分廣闊。
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