全球海陆最大直径风电叶轮“中国造”,风电行业迈入大型化时代

追风人 2023-06-01
2376 字丨阅读本文需 6 分钟

“今年开年以来,风电行业总体景气度不错,开局即决战,起步即冲刺。”三一重能副总经理彭旭表示。3月22日,由中国可再生能源学会风能专业委员会举办的“数智引领——大兆瓦风机、超长叶片高质量发展论坛”在湖南韶山举行。同一天,三一重能打造的风电行业“数字元平台”工厂也揭开了面纱。

与会行业人士认为,一方面,风电行业正加速迈入大型化时代,大兆瓦风机、超长叶片渐成主流;另一方面,风电行业还将加速智能化、自动化、数字化转型。

捷报:风电自主研发超长叶片,通过静载测试

去年11月份由电气风电自主研发的S98陆上叶片在江苏省海上重点实验室中复连众测试平台成功通过静载测试,这也是目前国内已通过静载测试的最长陆上风电玻纤叶片。此次测试严格按照IEC61400-23标准执行,在认证单位的共同见证下,S98叶片测试结果与理论计算高度吻合。为保障静载测试的圆满成功,电气风电事先做了精细化的仿真计算,完全模拟实验场景,确保加载点、传感器等布置准确。S98叶片一次性高效通过了多个方向加载的静载试验。

S98叶片基于电气风电陆上卓刻平台打造,充分传承卓刻:卓尔不凡、精雕细刻的优秀品质,是适配陆上风力发电机组的关键核心部件。其采用高升阻比、低粗糙度敏感性的翼型族,对复杂的环境具备高鲁棒性,具备优异的风能捕获能力。卓刻平台202机组特点:

大容量:卓刻平台机组充分满足市场对单机的大容量需求,可实现在相同容量风电场内,节省更多风机点位,大幅降低项目造价。大风轮:超长叶片由电气风电自主开发,集成了叶片与整机一体化耦合设计、基于发电量分布的系统寻优、高效轻载的气动与结构设计等先进理念与技术。高可靠性:弯扭解耦的紧凑型传动链刚性好、安全裕度大,中速永磁发电机维护少、可靠性高,融合电气风电新一代数字化产品与控制策略,并经全维度多层次测试验证,运行更稳定、可利用率更高,生命周期内运营费用更低。

电气风电运用自主开发的数字化技术,精准平衡整机的发电效率和荷载控制。基于DFX设计理念,在叶片开发过程中,保证产品各项指标的优异性能,充分考虑产品制造、测试、运输、安装维护等全生命周期的各个环节。电气风电自主研发的风机叶片,强调技术创新与产品创新,致力于开发叶片数字化设计平台,采用参数化模型迭代设计,加速产品研发设计周期。

再传捷报:世界叶轮直径最大的陆上风电叶片下线

近日,明阳智能宣布,其自主研制的 MySE216 陆上超大型玻纤叶片正式下线,因为其叶轮直径达到了 216 米,所以MySE216也为目前全球已下线叶轮直径最大的陆上机组叶片。

这款叶片真的是一个巨无霸,那么在研发的过程中,团队攻克了陆上长柔叶片的设计难题,实现了叶片发电性能和机组成本的最佳平衡。他虽然看上去很大,但在叶片翼型族以及材料使用方面进行了定制化研发,使其拥有了轻量化、高可靠性的特点。所以,除了可以搭载于明阳自主研制的陆上风电机组外,它还可搭载于面向沙漠、戈壁、荒漠等具有极端气候和天气情况的风电大基地推出的旗舰机型。

在风力发电机中,叶片是最基础和最关键的部件,它的设计直接影响风能的转换效率,直接影响其年发电量,是风能利用的重要一环。并且机组需要在恶劣的环境中,长期不间断地运转,可靠的质量和稳定性,也是至关重要的。

明阳智能成立于2006年,主营业务包括新能源高端装备、兆瓦级风机及核心部件的开发设计、产品制造、运维服务、新能源投资运营,经过多年发展已经颇具实力,例如在2022年全球新能源企业500强中位居第15位,稳居全球海上风电创新排名第一位。明阳智能还建有博士后科研工作站、国家级企业技术中心、国家地方联合工程实验室,是国家知识产权优势企业和国家级高新技术企业,获得超过30种机型的设计与型式认证。明阳智能主要战略客户包括中广核、三峡、华能、国电投、大唐、华电等大型国有电力集团,投运遍布全国700多个风力发电场项目,产品远销至英国、丹麦、挪威、意大利、巴基斯坦、巴西、韩国和日本等全球各地,当下已发展成为全球具有重要影响力的智慧能源企业。

去年12月,明阳智能自主研发的全球规模最大最长的海上抗台风型叶片MySE260正式下线,叶轮直径达到260米,具备轻量化和高性能的特点,其结构更安全、质量更可靠、运行更稳定,具备优异的抗台风性能。搭载16兆瓦超大容量海上风电机组,每年可实现发电量6700万千瓦时,相当于8万名居民一年用电量,可减少二氧化碳排放6.5万吨。

总结:风电行业迈入大型化时代

近年来,陆上风电机组单机容量不断突破,主流机型向5MW至7MW持续迈进,多家整机制造企业7MW至8MW机型陆续下线并吊装,部分9MW级机型已推出。海上风电机组迈入双位数时代,11MW级风电机组已批量化应用,16MW至18MW级风电机组相继下线。而从叶片长度来看,多家企业110米级叶片相继生产,123米风电叶片亦有成功下线。在已发布风电机组机型中,陆上、海上风电机组配套的叶片长度分别平均达到100米、140米左右。

据介绍,风电叶片越长、面积越大,捕获风能的能力就越强,发电的能力也就越强,因此,大尺寸、轻量化、高可靠性等成为风电叶片尤其是海上风电叶片研发制造的主方向。以123米叶片为例,该叶片将适配16MW海上风电机组。该风电机组每小时可发1.6万度电,如果每户家庭一个月用300度电的话,它每小时的发电量相当于50户人家一个月的用电量。

海上风电有望迎来跨越式发展

“海上风电的风力资源更好,与陆上建设风电场相比,海上风能资源丰富、储量大,可集中连片大规模开发。海风资源禀赋好,风速大、功率密度高。”风电行业相关人士在论坛上指出,“更重要的是,我国上海、浙江、山东、江苏、广东等核心用电区域,都属于沿海地区,海上风电资源到达沿海等高能源需求地区的距离短、成本低,适合大规模开发。”

根据中国电力企业联合会的数据,2022年海上风电新增装机4.07GW,较前年装机量下滑。不过,2022年海上风电招标量高达17.9GW,创历史新高,这为2023年海上风电装机量的高增长奠定基础。

此外,风电行业还面临改造升级存量市场的机遇。据相关预计,“十四五”期间,运行超过20年的陆上风电装机规模为91.9万kW。考虑鼓励15年以上机组开展改造升级,“十五五”期间服役期满的装机规模约3000万kW。“风电场退役和改造升级值得关注。”风电行业相关人士认为,“针对风电场退役及改造升级问题,要进一步完善行业政策,明确土地、林地等要素保障,消除电网接入和消纳阻力,同时,要加快固废循环利用。”

文章来源: 龙宾立德,万大叔,电气风电

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