邮箱登录(lu)：
国(guo)内首台国(guo)产化率最高海上风电机组诞生记
日前我们报道(dao)了这样一则消息，国内规(gui)模最(zui)大国产化(hua)程度最(zui)高的项目(mu)中国(guo)船舶集团旗(qi)下中国(guo)海装华能如东H3项目完成全场吊装。该项目安装(zhuang)的正是国(guo)产化5兆瓦大容量海上风电机(ji)组。该机(ji)组(zu)实(shi)现了机组一级部件国产(chan)化率100%、整机国产(chan)化率超(chao)过95%，代表(biao)了目前我(wo)国(guo)大容量海上风电机组国(guo)产化最高水平。
如今，该机组正(zheng)紧锣密鼓调试(shi)中(zhong)将于本(ben)月并网发电。
那么，这个“最高国产(chan)化率”到底(di)怎样得来？本文为您揭晓。
安装现场(chang)。中(zhong)国海(hai)装 王灿 摄
中国海(hai)装海(hai)上(shang)风电场
在本次(ci)国产化(hua)(hua)海(hai)(hai)上(shang)风(feng)电机(ji)组研(yan)发项(xiang)目，中国海(hai)(hai)装吸纳了(le)多(duo)家以自(zi)主研(yan)发见长(zhang)的(de)国内(nei)(nei)配(pei)套单位。该机(ji)组的(de)研(yan)制(zhi)(zhi)，带动了(le)国内(nei)(nei)海(hai)(hai)上(shang)风(feng)电技(ji)术研(yan)究的(de)竞争加(jia)速，工业(ye)制(zhi)(zhi)造极限的(de)突(tu)破(po)也(ye)成(cheng)就了(le)整(zheng)个风(feng)电市场，大型(xing)配(pei)套部件平台的(de)搭建，成(cheng)为整(zheng)个海(hai)(hai)上(shang)风(feng)电行业(ye)加(jia)速发展的(de)催化(hua)(hua)剂，累计已(yi)带动形成(cheng)超过1000亿元产业集群，包括(kuo)叶片、齿轮(lun)箱、发电机、控制(zhi)、运输、吊(diao)装、施工、运维等。
中国海装 王灿(can) 摄
探索历程
经过“十三(san)五”期(qi)间的(de)(de)发展(zhan)，我国(guo)风(feng)电领(ling)域(yu)取(qu)得了长(zhang)足的(de)(de)进步，实现(xian)从跟跑到并跑的(de)(de)跨越式发展(zhan)，其(qi)中海上风(feng)电增(zeng)长(zhang)迅速(su)，中国(guo)海上风(feng)电累(lei)计装机(ji)量已(yi)于(yu)2020年底(di)成为全球第(di)二(er)，预计今年底(di)可达世(shi)界(jie)第(di)一(yi)。然而(er)早(zao)前国(guo)际(ji)上海上风电(dian)(dian)成功机(ji)型部分来自国(guo)际(ji)市(shi)场，以致核心零部件需与国(guo)外(wai)供应商合作(zuo)，成本大、周期(qi)长(zhang)、售后服务不够及时等(deng)诸多问题困扰着(zhe)国(guo)内海上风电(dian)(dian)的(de)高质量发(fa)展。
2019年(nian)以(yi)(yi)来，外部国际(ji)环境(jing)发生深刻变化，以(yi)(yi)贸易(yi)战等各种(zhong)表现形式影响(xiang)了部分关(guan)键零部件(jian)供(gong)应(ying)，威胁并制约着国内(nei)风(feng)电行业发展。作(zuo)为国内(nei)海上风(feng)电领域(yu)的(de)先行者之一，早在(zai)2008年，中国海(hai)装便开始了海(hai)上风电(dian)领(ling)域的(de)探索。经过多(duo)年深耕(geng)，此前，安(an)装(zhuang)(zhuang)于(yu)江苏如东海上(shang)的(de)中(zhong)国海装(zhuang)(zhuang)5兆瓦海上风(feng)力发电机(ji)组已(yi)实现大部分零部件国(guo)产化，但(dan)影响机(ji)组性能(neng)与(yu)安全(quan)的(de)关重零部件仍(reng)需要进口，在中国(guo)海装等企业的(de)引领下，关(guan)键部件的国产化尝试也逐渐(jian)成为了业内关注的(de)焦(jiao)点(dian)。
安装现(xian)场。王灿 摄
在国(guo)产化海(hai)上(shang)风电(dian)(dian)机组攻关过程中，中国(guo)海(hai)装带领(ling)产业链各(ge)单位攻克了(le)一个又一个技术难(nan)关，突破了(le)大型海(hai)上(shang)风电(dian)(dian)机组叶片、主(zhu)(zhu)轴(zhou)承(cheng)、齿轮箱(xiang)轴(zhou)承(cheng)、主(zhu)(zhu)控(kong)PLC、变流(liu)器IGBT等一系列(lie)核心关键(jian)部(bu)(bu)件国产化，取(qu)得(de)了关键(jian)核心部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)国产化的骄人成绩。
叶片
是风电机组的重要部件，如同风电机组的心脏，是风电机组发电的动力来源。从非国产到国产，叶片主梁碳纤维实现了完全国产化替代。叶片制造中应用了自动化铺设技术，减少了碳布铺设中的人为操作失误影响，降低了铺层褶皱和灌注缺陷的风险。同时，精确控制编织工艺，针对国产碳纤维的特性，定制化开发工艺手段，降低了纤维磨损，使纤维排布更加均匀，更好地保证了材料性能。
主轴承(cheng)
如同风电机组的关节，将叶片所产生的动力传递至发电机，对风电机组的可靠发电至关重要。“这次制造(zao)的主轴承外径(jing)达到(dao)3200毫米，为国产风(feng)电主轴承之最，设(she)计制(zhi)造难(nan)度(du)高(gao)。”中国海装工程师肖长远说。项目(mu)组(zu)联合相关单(dan)位，共同(tong)推进(jin)了现有(you)轴承(cheng)钢材(cai)的(de)改进(jin)工作。最终，轴承(cheng)材(cai)料(liao)的(de)淬透(tou)性(xing)及低温性(xing)能有(you)明显提升(sheng)，成(cheng)为了风电(dian)机组(zu)主轴承(cheng)国产(chan)化的(de)有(you)力(li)支撑。
主控
如同风电机组的大脑，直接关系着国产化风电机组的发电能力与运行情况。“风电机组(zu)主(zhu)控系统(tong)国(guo)产化，是(shi)我(wo)国(guo)风电发展(zhan)的关键(jian)一环。”中国海装研(yan)究院(yuan)副院(yuan)长杨微说。项(xiang)目(mu)团(tuan)队联合(he)相(xiang)关研(yan)制单(dan)位，以满(man)足首(shou)台国产化(hua)海上风电机组的应(ying)用为目(mu)标(biao)，全力推进了(le)主控(kong)系统的开发(fa)，提升了(le)主控(kong)系统的信息安全。同时，项(xiang)目(mu)开发(fa)团(tuan)队设(she)计了(le)多种工(gong)程预(yu)案以保(bao)(bao)(bao)障达到(dao)预(yu)定目(mu)标(biao)。做好(hao)冗余保(bao)(bao)(bao)护逻辑设(she)计，最大(da)限(xian)度地保(bao)(bao)(bao)障安全。
设计方法(fa)
风机(ji)-塔(ta)架-基础一体(ti)化设计技术，动态反映(ying)了海上(shang)风电机(ji)组在(zai)受到风-浪-流-土动态耦(ou)合作(zuo)用时(shi)的(de)整体(ti)支撑结构受力规律。
监测方法
数字智能(neng)感知监测技术，为提高(gao)海(hai)(hai)上(shang)风(feng)电(dian)(dian)机(ji)组发电(dian)(dian)性能(neng)和故障(zhang)诊断与预警能(neng)力(li)提供(gong)坚实(shi)的支(zhi)撑。本次在国产(chan)化海(hai)(hai)上(shang)风(feng)电(dian)(dian)机(ji)组本体叶片(pian)、变(bian)桨、轮毂、主轴、齿(chi)轮箱、发电(dian)(dian)机(ji)、塔筒和基础以及(ji)机(ji)组所处的海(hai)(hai)上(shang)水(shui)下环(huan)境新增了超(chao)过180个(ge)测点(dian)，采用了激光(guang)雷达(da)前馈、结构安全(quan)检测等超过10项智能监控与运(yun)维系(xi)统。此技术(shu)加强了(le)海(hai)上风(feng)电机(ji)(ji)组(zu)(zu)对(dui)于本体(ti)和(he)环境的(de)主(zhu)动感知，提升了(le)海(hai)上风(feng)电机(ji)(ji)组(zu)(zu)主(zhu)动控制(zhi)优化的(de)能力。
吊装
海上风电机组(zu)吊(diao)(diao)装工作需计划周全(quan)，安排得当，吊(diao)(diao)装工序环(huan)环(huan)相扣。
中国(guo)海装(zhuang)海上风电场
国产化5兆(zhao)瓦海上风(feng)电(dian)机组的成功象征着我国(guo)向能源领域自主创新高地冲(chong)锋(feng)的又一次(ci)胜利，对海上风(feng)电(dian)平价化发展(zhan)意义重大(da)。我国(guo)风(feng)电(dian)技术必将走出一条自立自强的发展(zhan)之路。同时(shi)，我国(guo)海上风(feng)电(dian)产业也将为碳达(da)峰(feng)碳中和目(mu)标(biao)持续贡献更(geng)大(da)的智慧和力量。
| 通讯员：张万军/向琴瑶
| 来 源：中国海装
| 责 编：方 浩
| 校 对：高红梅
| 审 核：项 丽/甘丰录
