揭開中國大兆瓦海上風電機組拓荒者——哈電風能的技術秘鑰~~
來源：哈爾濱電氣集團有限公司
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發(fā)布時間：2021-11-10
在碳達峰碳中和目標下風電行業(yè)迎來時代性的發(fā)展機遇，其中海上風電更是迎來了巨大的市場發(fā)展?jié)摿ΑＨ欢?，海上惡劣的自然環(huán)境條件給海上風電機組設備帶來了嚴峻挑戰(zhàn)，以及海上風電施工建設、并網和安裝、維護等方面的一系列難題。
迎難而上，哈電集團哈電風能有限公司(簡稱“哈電風能”）自主研發(fā)的高可靠直驅海上風電系列機組在攻克上述難題方面給出了優(yōu)秀的解答，其風電機組的關鍵性指標“可利用率”始終穩(wěn)定在99%以上。
哈電風能作為中國最早開始大兆瓦風機研發(fā)制造的先行者，早在2009年就正式成立了歐洲海上風電研究中心，持續(xù)進行海上風力發(fā)電機組的深入研究，并于2010年成功下線國內首臺5MW海上風力發(fā)電機組，并先后在荷蘭和我國福建、河北等地進行了樣機運行測試。
2014年，哈電風能成功中標國內首個自主研發(fā)的商用海上風電項目——莆田平海灣海上風電場，安裝10臺單機容量5兆瓦的哈電XE128-5000海上風電機組，總裝機容量50兆瓦。
自2016年1月26日首臺機組并網發(fā)電以來，哈電風能海上風電機組連續(xù)數年多次提前完成年度發(fā)電任務，年可利用率達99.65%，遠超平海灣一期項目可研滿發(fā)小時數（3760h）。運行期間，哈電風電機組多次正面迎接臺風登陸（機組測風的最高風速達47米/秒）的考驗，已經累計安全運行超5年。
福清興化灣海上風電場一期（樣機試驗風場）項目總裝機容量為77.4兆瓦，單機容量為5兆瓦至6.7兆瓦，共選用了8家國內外品牌主流整機廠商的產品。在這個被譽為“海上風電競技場”的項目上，哈電風能大顯身手，據2018年并網至2021年4月以來的統(tǒng)計顯示，該公司機組在機位風資源相對較弱的情況下仍以發(fā)電量53799.35MW/h、平均年發(fā)電小時數（4165h）的數據交出了漂亮的成績單；自并網以來，該機組一直保持高穩(wěn)定，高可靠運行狀態(tài)，最大程度降低了運維成本。此后，哈電風能繼續(xù)落地中廣核岱山項目、浙能嘉興1號海上風電項目共計56臺海上風電機組，得到業(yè)界好評。
其中的優(yōu)異成績取得離不開哈電風能高可靠海上風電機組的六大技術秘鑰。
1.哈電風能高可靠海上風電機組平臺系列機型涵蓋了中國海上所有可開發(fā)利用風資源區(qū)域，其年等效可利用小時數在4000小時以上，在保障高效率、高可靠性、高安全性、低維護成本及環(huán)境友好性的同時具有高經濟回報率。
3.采用基于“機電熱磁”多物理場耦合優(yōu)化設計、高可靠性絕緣工藝制造及高精度氣隙優(yōu)化裝配的永磁同步發(fā)電機，在維持一貫的高效率、輕量化、高功率密度等優(yōu)良特性的同時，匹配高可靠性中壓3000V變流系統(tǒng)，確保主發(fā)電系統(tǒng)的高效穩(wěn)定性。
4.機組環(huán)控系統(tǒng)中的通風換熱系統(tǒng)設計基于主發(fā)電系統(tǒng)及內部電控系統(tǒng)等內生熱源分布的CFD流場數值模擬技術，并結合整機動態(tài)熱損耗自適應控制策略，在有效解決特定高濕熱、高鹽霧腐蝕海域機組的溫控及腐蝕難題的基礎上最大程度降低機組的自耗電能。
5.機組沿用可靠安全運行的臺風生存智能控制策略技術，該生存策略具有10年以上強臺風區(qū)域運行經驗，同時優(yōu)化了臺風過境前后高風穿越策略，保證風機持續(xù)高風速滿功率運行，有效兼顧了高產能和高可靠安全性的統(tǒng)一。
6.機組內部結構及各子系統(tǒng)的布局基于人機工程學設計，有效保證了機內維護的高可達性、安全性和便捷性的同時，開發(fā)了海上風電機組獨有的可預防性維修管理工具，極大程度降低了海上風電機組的運維成本。
未來，哈電風能將繼續(xù)以“互聯網+”思維，以數字化、智能智慧化為驅動，從黨建引領、技術研發(fā)、市場拓展、用戶體驗等各層面及環(huán)節(jié)推動風電產業(yè)轉型升級，為助力哈電集團高質量發(fā)展、持續(xù)推動“雙碳”目標的實現和經濟社會發(fā)展貢獻積極力量。