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        初心不改,無問西東——中國海裝海上風電批量化運行數據全場第一

         

        初心不改,無問西東

        ——中國海裝海上風電批量化運行數據全場第一

         

        在剛剛結束的2018中國風能新春茶話會上,由于持續推動國內海上風電等領域的發展,中國船舶重工集團海裝風電股份有限公司(以下簡稱“中國海裝”)獲評“2017年度中國風能行業建設杰出貢獻企業”。

        而華能如東205MW海上風電機組的良好表現則對這一獎項給予了最好的回應。



        201712月,在月平均風速5.93m/s的條件下,205MW機組總計發電1444.73MWh,平均利用小時數為234.7119H151單臺機組等效滿發小時數231.85,單臺H171機組等效滿發小時數為288.95),平均可利用率99.57%。由此推算,在年平均風速低于7m/s的長江口以北海上風電場,H151-5MW全年等效滿發小時數超過2500,H171超過3000不再只是理論值。

        等效滿發小時數的提升將直接縮短海上風電場開發的投資回收期,大大降低項目開發的風險。作為國內首個批量5MW海上風電機組運行的項目,中國海裝用穩定運行的數據,交出了一份合格的答卷。這份答卷將對增強行業信心、推動中國海上風電穩步前進產生積極影響。

         

        勵精圖治 十年探索路成績斐然

        事實上,這并不是中國海裝第一次用實際行動在推動行業進步:

        Ø  2007年,全國最大風輪直徑、功率等級H93-2MW研制成功

        Ø  2008年,培育2MW供應鏈,啟動5MW海上風電項目研制策劃

        Ø  2009年,獲得國家海上風力發電工程中心籌建批復,2MW批量全國規模最大


        Ø  2010年,確定了長江口以北H151、長江口以南H128的第一代5MW平臺總體技術路線,正式啟動5MW研制項目

        Ø  2011年,用5MW研制過程中的技術反哺2MW,開發并推出H102-2MW機型,有效提升發電量10%以上,拉開了中國風電引領全球風電技術發展方向的大幕;同年,中國海裝用3天時間通過低穿型式試驗,用4天時間成為國內第一個通過低穿抽檢的整機企業

        Ø  2012年,2臺全球風輪直徑最大H151-5MW樣機安裝并網滿發


        Ø  2013年,匯同中國船級社,完成國內首個海上風電設計認證,H111-2MW研制成功

        Ø  2014年,聯合中國電科院,完成國內首個海上低穿測試,H120-2MW研制成功;

        Ø  2015年,H111-2MW機型位列全球機型成交量第八

        Ø  2016年,5MW獲得國內首個海上風電型式認證并批量生產


        Ø  2017年,全球最大H171-5MW、H146-3MW并網運行


        一次領先是偶然,長期引領則是深厚積淀帶來的必然。作為十大軍工集團之一——中國船舶重工集團有限公司(以下簡稱“中船重工”)的一類企業,中國海裝秉承中船重工的軍工精神,深知落后就要挨打,掌握核心技術成為了銘刻在創業團隊骨髓中的執念。

         

        海工積淀 全產業鏈整合成果突顯

        “很難想象,先研制一艘樣航母,然后再做正式產品!

        正如國防科工局可靠性專業組專家、中船重工質量與可靠性專業組副組長張子劍,在第二屆中國風電質量與可靠性論壇上的發言所說,船舶系統的特點與風電特別是海上風電高度相似:二者均為復雜巨系統,具備環境耦合強、通用質量特性全、研制階段獨特、驗證困難的特點。因而,中國海裝充分意識到海上風電研制的風險。

        相較陸上風電,海上風電除了是風電項目,也是海洋工程,除了風電技術,更需要借助先進的海洋工程技術。中船重工是我國海軍武器裝備研制的主體和核心力量,在海洋工程方面具有豐富的經驗與強大的實力,依托中船重工的海工技術,中國海裝在海上風電領域具有得天獨厚的優勢。

        中船重工擁有雄厚的大型成套設備開發制造和系統集成能力,憑借中船重工產業鏈,中國海裝具備近乎完整的風電機組零部件配套體系。從五大核心部件——葉片、齒輪箱、發電機、主控、變槳,到三大結構件——輪轂、機架、主軸,再到液壓、剎車、冷卻、滑環等各類系統配套件,中國海裝可實現近90%的配套服務能力,央企的體制可以確保風電機組在風機20余年全生命周期的運行和維護。



        中船重工全產業鏈

        中國海裝全產業鏈將深厚的軍工技術積淀運用于風電機組研制開發,并遵循“技術同源、產品同線”的軍工設計研發理念,將成熟的標準化生產管理標準體系引入風電整機制造產業,實現了跨平臺零部件通用化、系列化、模塊化設計,具備了零部件通用互換,提高了維護的可靠性和方便性,降低了配套成本。不同于以往的配套商整合,在集團化戰略的發展過程中,通過產業升級轉型而來,中國海裝的全產業鏈不是后期塑造的,是強大而深厚的工業沉淀,在當今工業革命的變革下自然而然的凝聚。

        作為中船重工傾力打造的風電產業龍頭單位,中國海裝是國家科技部唯一授權組建的國家海上風力發電工程技術研究中心的依托單位。中國海裝充分發揮中船重工得天獨厚的海洋技術優勢,依托軍工品質的風電全供應鏈,極大地促進了技術進步和創新。重點打造的5MW海上風電機組產品質量和可靠性得到了行業高度認可,技術水平也已達到國際先進水平,與遼寧艦、蛟龍號一并成為中船重工的特色名片。

         

        保駕護航 首創海上整體解決方

        在海上風電技術發展的基礎上,中國海裝首次提出了海上風電整體解決方案。在開發初期,即成立專門的最優整體解決方案團隊,旨在從前期規劃階段就開始完善整體解決方案,保證機組的性能得到最大程度的釋放,實現整場效益最優。

        這套解決方案涵蓋了從前期資源評估、項目開發、設備選型、風機布置,到設備一體化載荷仿真計算和建模、項目安裝建設、一體化運維。

        系統完善的前期資源評估。在華能如東項目中,中國海裝依托國家海上風力發電工程技術研究中心,利用與國家氣候中心合作開發的LiGa平臺,對海洋區域的風資源做出精確規劃,分析獲得規劃海域的風資源分布狀況及風資源儲量;同時精確分析區域資源,結合規劃區域的海床地質進行一體化的機組選型和排布設計,為優化海上整體解決方案打下堅實的基礎。


        中國海裝LIGA風資源評估系統

         

        中國海裝手持數百萬千瓦海上風電資源,開展了近十個項目的前期工作,部分項目已完成核準,全程參與了數個項目的建設和運維,擁有較豐富的項目開發經驗。


        超越經濟指標的海上風電機組。2017年,華東勘測設計研究院有限公司依托中國海裝如東300MW海上風電場工程以及樂亭海域項目、平潭海域項目進行海上風電經濟性評價工作。分析報告指出,具有對于年平均風速低于7.5m/s的長江口以北的海上風電場,單位千瓦掃風面積3.5左右的機組,設計理論年等效滿發小時數大約為2600。要達到3000小時的目標,需要單位千瓦掃風面積4.5以上的機型才能有所保障,目前僅有171-5MW等少數機型能夠達到這一目標。

         

        更多了解:年等效滿發利用小時數超過3000是中國海上風電機組的發展方向

        中國能源報:http://mp.weixin.qq.com/s/Issmf9l7wTKr6pB_uI8fqw

        能源雜志:https://mp.weixin.qq.com/s/mjb67hi90SW8D3-S6iueAg

         

        自主領先的海上風電安裝平臺。海上風電的建設受環境復雜性的影響,具有用什么樣的吊裝設備尤為重要。依托中船重工集團的優勢資源,中國海裝打造了海上風電安裝平臺。


        一體化海上風電場運維。與陸上風電場相比,海上風電場的運行維護更加困難,如風、浪、潮汐,讓運維船難以靠近風力發電機組,從而使機組不得不面臨更長的停機時間及更低的可利用率。因而,考慮一種縮短停機時間、提高可利用率、提高收益的方式顯得非常重要。為此,中國海裝制定了一體化海上風力發電場運行維護優化策略。

        策略的研究針對風電場運行維護期間的非計劃性維護。當一個特定的海上風電場中同時出現多臺風機故障時,對于運維船的分配以及對不同運維策略的計算,通過仿真實驗,對氣候條件、實際故障、運輸系統分析模擬,最終選擇出使得停機時間最短、成本最低、收益最高、可利用率最高的最優運維策略。

         

        更多了解:海上風電運維服務探索之運維船

        http://mp.weixin.qq.com/s/YJ-kpW28lVDLfYNoTfFLeQ

         

        作為國家海上風力發電工程技術研究中心依托單位,中國海裝還進行了一系列海上風電的探索。海上風電防腐方面,在編制并發布了首個國家《海上風力發電機組防腐規范》GB/T33630-2017的基礎上,持續開展一體化防腐解決方案研究;海上浮動式方面,已完成模型轉換與模型驗證、雙風機協調控制、葉片截面插補、浮動式載荷差異性、維護方案設計等研究工作;更大海上風電機組研制方面,“10MW級海上風電機組關鍵技術研究項目已獲得中船重工2017年度科技創新與研發項目正式立項。


        海上風電整體解決方案,全面展示了中國海裝在海上風電領域的底蘊和實力。而華能如東205MW機組卓越表現,也驗證了這套方案的有效性和可靠性。2018年,更多的海上風電場將應用這套解決方案。

         

                                                          

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