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海陆并举 质造精品∣中船海装两款新机型重磅发布

1017日,全球风能盛会——北京国际风能大会暨展览会在中国国际展览中心(顺义馆)拉开帷幕。中船海装在“海陆布局·质造精品”产品发布会上针对陆上中低风速市场和平价海上风电发展趋势,重磅推出两款新品:H202-7.XMW陆上风电机组和H260-12.5MW海上风电机组,为中船海装风电军团再添两员“大将”。

 



此前中船海装已经针对中高风速海域推出了18MW海上风电机组,针对“沙戈荒”风电大基地推出了10MW陆上风电机组。此次两款新机型的推出,标志着中船海装实现了中高低风速大兆瓦机型全覆盖,进一步拓宽了中国风电开发空间与边界,为平价时代风电开发提供更多“最优解”。

 

大兆瓦登“陆”中低风速

 

在国家“双碳”目标牵引下,中国风电迎来前所未有的发展机遇,中国风电已经进入平价时代,倒逼行业不断降低度电成本,降本增效成为了市场竞争的主旋律。此外受耕地、军事等因素限制,土地也将成为掣肘风电扩大市场空间的一大难题。在此背景下,中国风电大型化、集约化发展是大势所趋。

 



“进一步降低度电成本是风电市场发展的必然趋势,陆上风电已全面步入平价时代,需要技术进步推动成本持续降低。面对土地资源紧张、机位点有限的国内发展现状,如何克服征地环评因素的制约、降低工程费用和运维成本?机组大型化可实现装机容量不变,降低风电场工程建设费用与运维成本,提高风场收益,从客户角度需要大功率的风电机组。”中船海装研究院副院长张万军在陆上产品发布会上讲道。

 



据介绍,H202-7.X陆上风电机组是中船海装为中低风速区域量身打造的新一代智慧风电产品,该机组叶轮直径202米,叶轮扫风面积32047㎡,采用叶片与整机一体化设计技术、先进载荷控制技术、多角度发电量提升技术、全域整机智控技术等全新技术,在发电能力升级的同时,可进一步降低项目度电成本。

 

• 一体化设计技术:开发了叶片与整机一体化设计平台,运用整机参数、载荷设计、先进控制、叶片气动及叶片结构等多参数迭代寻优,最大限度优化整机载荷设计,实现叶片与整机的最优匹配。

 

• 载荷控制技术:针对大兆瓦机组极限载荷问题,开发出自适应变桨技术和虚拟传感技术,实现极端工况的降载8%以上,保障大兆瓦机组安全性。同时,针对机组升容结构件承载能力问题,通过材料性能测试、工艺参数优化等方面,不断提升铸件承载能力,让铸件单位重量承载能力提升10%以上。

 

• 发电量提升技术:提高客户收益的措施中,提高风电机组发电量最直接有效,中船海装通过叶片最佳桨距角控制、自耗电管理、T-n 曲线优化等技术,综合可提升发电量3~4%。

 

• 全域ACS整机智控技术:采用多感知硬件融合控制技术配合新一代自研控制器,协同实现整机载荷的全方位智能控制,让机组载荷再降10%;同时运用场区协同控制技术,确保机组稳定运行的基础上发电性能达到最优,实现风场发电量再提升2%。

 

探寻平价海上最优解

 

如今,中国已经成为全球海上风电大国,海上风电开发进入全面开发阶段。虽市场潜力巨大,但可用作海上风电开发的海域面积是有限的,规模化、集约化、大型化是中国海上风电发展的必然趋势。

 



本次推出的H260-12.5MW海上风电机组是中船海装针对海上平价风电开发需求,传承海上大兆瓦风电机组研发路线,以“高可靠性、高发电量、低度电成本”为研发目标,开发出的更大单位千瓦扫风面积平价海上风电机组。

 

“作为充分竞争行业的参与者,要想站稳脚跟,就必须掌握属于自己的关键核心技术。中船海装H260-12.5MW是基于成熟的H23X机组平台进行优化设计,对部件进行全面升级,通过基于BP级载荷数据库等的设计模型,以电价、资源特征和风场投资为约束的整机核心参数匹配设计平台反复测算,实现机组、叶片、支撑结构与风场的最优匹配,最终形成行业同级别机型单位千瓦扫风面积最大、发电性能最优、性价比最优的总体设计。”中船海装研究院副院长文茂诗在海上风电产品发布中讲道。

 



此外,H260-12.5MW海上风电机组还具备以下优势特点:

 

• 平台化为可靠性赋能:基于成熟的机组平台上的全面优化设计,H23X平台机组在山东渤中、象山涂茨等国内首批平价海上风电项目的大批量装机验证了整机可靠性,平台升级后的H260-12.5MW机组成熟、稳定可靠性更高,安全性更优,度电成本更低。

 

• 一体化提升发电性能:基于BP级载荷数据库等,建立了整机特征参数多维度耦合的能效分析模型,开发了以电价、资源特征和风场投资为约束的整机核心参数高效匹配设计平台,实现机组、基础、塔架直至风场的系统性寻优,科学有效的制定机型规划。基于SuperBladed+叶片载荷迭代平台,实现机组与叶片的无缝迭代设计,尤其在气动稳定性优化、净空优化等单目标局部优化中,有出色的优化成果,从而实现更优的叶片气动设计和结构设计,有效降低了整机载荷。

 

• 集成化构建安全堡垒:开展了适用于不同环境与功率等级的传动链构型匹配性研究,开发了高可靠、高性价比的海上半集成式中速永磁平台,平台具备高稳定性、高扭矩密度等特征和超强扩展性,可匹配210-260多种风轮直径。

 

• 国产化让技术更可控:以自主可控为核心,开展并完成了具有自主知识产权的12.5MW级海上风电机组及核心部件研制,并推动海上风电产业链完成升级迭代,提升了产品国产化率,H260-12.5MW机组整机国产化率达到90%,叶片、齿轮箱、发电机等核心零部件实现100%国产化。

 

• 智能化让运行更高效:自主研发全域ACS整机智控技术,实现了软硬协同的整机全方位载荷智能控制,保障机组安全性及发电性能达到最优,目前新一批风场已全面应用中船海装“自主、自研、自识、自调”的整机智控技术,做到“让运行更高效,让机组更安全”。

 



精益求精、质造精品,是中船海装的努力方向,也是不懈追求的奋斗目标。未来,中船海装将进一步发挥风电研发核心优势和风电全产业链协同优势,打造受市场青睐、让客户满意的海陆风电产品,为不同地域、不同风区风电开发提供“最优解”,推动中国风电等新能源事业又好又快发展,共同为国家“双碳”目标实现贡献力量。

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