利刃出鞘
平价破局者剑指沙戈荒
在国家“双碳”目标引领下,中国风电正迎来前所未有的发展机遇,同时以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设正加速推进。据国家发改委、国家能源局《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》,到2030年,规划建设三批风光基地总装机约4.55亿千瓦,成为我国史上最大规模的开发,其总装机量相当于20个三峡,这让西部的荒漠与茫茫戈壁释放出无限绿能,并为我国“十四五”“十五五”风电发展提供了巨大市场增量。
无限机遇的另一面,是巨大的挑战。自2021年起,中国陆上风电进入平价时代,很多区域的风电项目就很难具备经济可行性和可开发性。如何降低度电成本、推动平价上网成为风电行业需要努力攻克的共同课题。实践证明,在颠覆性技术出现前,大兆瓦、大叶轮无疑是当前最有效降低度电成本的手段。作为平价海上风电的“破局者”,中国海装持续引领了国内大兆瓦、长叶片的发展方向。
此次中国海装聚焦陆上风电大基地、规模化发展趋势,针对三北中高风速区域和沙戈荒地区,成功完成陆上8-10.XMW平台机组的研制,该平台机组叶轮直径覆盖220-23X米,扫风面积约41000平方米,搭载中国海装高定多型式塔筒,具有高经济性、高可靠性、高发电量、高环境适应性等优势,较当前陆上主流6-7.XMW机型可实现发电量提升约20%,风场综合成本降低2%以上,收益率提升5%以上,为中国“三北”地区及“沙戈荒”风电大基地开发提供了一柄利刃。
荒野求生
高发电量高可靠性是王道
在沙戈荒,自然环境更加恶劣,风电机组运维难度也更大,机组大型化,单机容量大,一旦故障停机,风场发电量损失也将越大。这对风电机组可靠性提出了更严苛的要求,若想让风电机组在沙戈荒经受考验,成功“荒野求生”20年,机组的高可靠性及高发电量是关键,中国海装一直坚信:
可靠性是设计出来的。此次下线的H230-10MW陆上风电机组,秉承了中国海装“大型化、轻量化、一体化、国产化、智能化”技术优势,采用平台化、通用化、标准化设计理念,面向沙戈荒地区高温、流沙、沙尘暴、砂砾腐蚀等极端天气和恶劣气候环境,在防风沙、叶片前缘抗磨损、视频巡检等方面做了针对性优化,拥有良好发电性能和环境适应性,同时采用成熟的传动链结构、先进的功率优化设计及机组降载控制技术,在效益、成本与可靠性之间形成完美平衡。
叶片优化设计:机组叶片的翼型采用最新空气动力学研究成果来设计,具备长度长、重量轻、结构强、气动性能优等特点,能提升风能利用效率。
塔筒定制化设计:采用整机-塔筒-基础一体化设计技术定制化钢混塔筒,总体经济性更优;塔身结构采用模块化精益化设计,安全性及可靠性更高;构件小型化并采用干式连接技术,生产及安装效率更高;整体结构刚性适中,发电量更加稳定。
系统性设计:综合系统建模、多塔架型式、载荷计算和性能仿真并多轮迭代,确保了机组设计的精度。
稳定性设计:基于叶根载荷传感器的降载技术,保障发电量最大化的同时兼顾整机载荷控制和稳定性控制。
节能性设计:采用模式识别的辅助用电自适应控制算法,实现同等风况条件下机组自耗电降低20%。
智能化设计:机组具备全域感知、自学习、自适应、自调整、协同决策功能,可实现在单机、场站、场群等多层级的智能化应用;同时搭载智能运维系统,可实现风电大部件状态可预测、整机寿命可管理、一般零部件故障可远程诊断的智能健康管理,做到“无人值班、少人值守、长效监控”。
中国海装山东能源集团渤中海上A场址风电项目
可靠性是验证出来的。H230-10MW陆上风电机组是在中国海装H23X海上风电机组示范运行基础上,再结合陆上风机十余年稳定运行经验进行的定制化打造。“海装造”H171-5MW风电机组曾创下“三类海上风区3900小时”的世界纪录,并经受住了“罗莎”“玲玲”等强台风考验;2021年打造的8-10MW国内首款平价海上风电机型也已在华润苍南1#海上风电项目和山东能源渤中海上A场址等多个项目示范应用。
中国海装蒙能投东苏旗巴彦杭盖风场项目
除了海上项目,在“三北”地区,中国海装陆上风机的高可靠性更是受到广泛好评。在新疆,中国海装凭借机组优秀表现蝉联中电联评选的西北地区新疆自治区(达坂城地区)机组可利用率指标最优主机厂;在内蒙古,蒙能投东苏旗巴彦杭盖风电场,共装有89台中国海装造风电机组,2021运行首年就交出可利用率99.88%的不俗成绩单,2022年更是在年平均风速5.67m/s的风况下,项目发电量达6.77亿kWh,平均可利用率达99.97%;在河北,张北兴盛茂、三号乡风电项目屡获好评,收到业主多封表扬信,多能互补项目也运行良好,在年平均风速5.3m/s的情况下,年发电量达4.18亿kWh。
中国海装张北多能互补项目
海陆并举
全面发力制胜平价未来
如今,中国陆上、海上风电均已进入平价时代,在平价上网的倒逼下,各个环节求降本、全生命周期增效益成为行业主旋律。此次下线的H230-10MW陆上风电机组是中国海装“海陆并举”战略部署的重要成果,也是中国海装征战沙戈荒、决胜中高速、深耕大基地的“平价利器”。机组下线只是第一步,接下来,中国海装将从打造更具竞争力的整体解决方案、提升风电全产业链配套能力、打造全生命周期保障服务、深入推进精益质量管理和成本工程等方面全面发力。
在整体解决方案上,中国海装以市场为引领,以客户需求为核心,将最优LCOE理念贯彻始终,建立起了适应三期叠加的整体解决方案体系;在风电全产业链配套上,依托中国船舶集团,中国海装拥有涵盖叶片、塔筒、螺栓、电缆、齿轮箱、发电机、主控系统等风电全供应链生产制造能力,并建立起“协同开发、协同设计、协同生产、协同服务、协同管理”的全产业链“五协同”作战模式来制胜平价时代;在全生命周期保障服务上,中国海装已在全国各地建立了二十余个生产基地,有效保障新产品交付和后期运维,并搭建了LiGa大数据平台,能实现故障智能诊断及预警等;在质量和成本管理上,中国海装深入推进精益质量管理和“成本工程”,精益求精筑精品,全方位降成本,多举措增效益,全力为客户创造价值。
中国海装敦煌基地
追风“碳”索,制胜未来。作为风电装备行业的“国家队”,中国海装将持续深入贯彻党中央“30·60”战略部署,沿着“创新引领、海陆并举、向海图强”的战略布局,持续加强技术创新以打造最具竞争力的产品和整体解决方案,全面发力与客户一道制胜平价时代,共同推动中国风电高质量可持续发展,为实现国家“双碳”目标和全球能源绿色低碳转型贡献海装力量。