海装风电5MW海上风机创三个之

2019-02-03 00:46:21 来源: 乌海信息港

海装风电5MW海上风机创“三个之”

将试水江苏如东国家海上示范风电场

7月27日,中船重工(重庆)海装风电设备有限公司(以下简称“海装风电”)承担的国家科技支撑计划——拥有自主知识产权的5MW海上风电机组在重庆海装风电总装生产基地成功下线。来自科技部、国家能源局,中船重工集团、重庆市、相关合作伙伴单位及行业专家学者等见证了该机组下线。

该机组的下线也实现了目前同类机型中 “三个之”,即“风轮直径、机头重量轻,发电量”。这也标志着重庆市已成为国内少数几个能够掌握5MW级海上风电机组关键核心技术的城市之一;同时也是中船重工发展非船支柱产业取得了阶段性重要成果的展示;也标志着海装风电公司已经步入我国风电技术前沿行列。

7月9日,国务院印发《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》,对风电的发展将带来新的纲领性引导。海装风电5MW海上风电机组的下线适应了这一战略规划的方向,蓄势待发,对于助推我国大型风电国产化和海上风电发展具有重要意义。

科技创新成就“三个之”

海装风电以承担“国家海上风电工程技术研究中心”建设、中船重工集团风电产业重大专项、重庆市风力发电装备重大科技专项为契机,从消化吸收到集成创新,从概念设计到产品研发,从零部件配套到整机装调,突破了很多技术瓶颈和创新,获得了32项国家专利技术,并形成了一批专业知识结构合理的研发队伍和学术带头人,其研发能力处于国内前列。

在5MW海上风电机组的研制过程中,海装风电主导整个设计流程,秉承“可信、可靠、性价比高、电友好”的技术理念;坚持“标准化、系列化、模块化”设计,除叶片外,各种规格零部件可完全互换,并适当预留了技术演进空间。

本次下线的5MW海上风机在同类机型中实现了 “三个之”,即“风轮直径、机头重量轻、发电量”,这不仅大大提高了风资源的利用效率,也为风场吊装作业提供了安全性和轻便性。

海装风电研制的5MW海上风电机组风轮直径为154米,是目前同类机型中叶片长,风轮直径,扫风面积的风机,有效提高了发电量,比同类机型同条件的发电量高出约9%,其适用范围涵盖了目前90%以上的风电场。

该5MW风力发电机组是采用整体式铸造机架、大轴承+齿轮箱增速,高速永磁发电机+全功率变流器,机舱全密封结构+内部空空冷循环系统,通过一系列优化与合理布局设计,机舱结构紧凑,但其重量为目前全球同类机型的轻,较同类机型重量轻15%左右,这将大大提升风机安装调试和运行效率。

集成创新,全产业链提升

海装风电与集团公司所属的多家科研院所和企业合作,在载荷计算、性能仿真、控制策略优化、强度分析、结构设计、电气系统设计等方面,搭建了陆地和海上850KW~5MW风电机组研制平台,形成了集团内部的“全产业链”格局,风电机组从叶片、齿轮箱、发电机、控制系统、到轮毂、塔筒、润滑系统等关重零部件均由集团公司成员单位完成,其中很多配套单位是重庆当地的骨干企业。尤其轮毂与齿轮箱突破制造极限,保证了5MW首台样机的成功下线。

“技术+管理”模式创新

实现“五大融合”

海装风电在5MW风机研发过程中,以科技为先导,发挥军工企业的优良传统,依托“国家海上风电工程技术研究中心”技术平台和现代企业管理机制;采取“军民技术融合”、“央企与地方融合”、“央企与央企融合”、“国际国内融合”、“产学研融合”的五大融合路线。

军民技术融合。依托中船重工集团公司强大的军工装备研制实力,将深厚的军工技术积淀运用于风电机组研制开发。

央企与地方融合。中船重工与重庆市政府签订战略合作框架协议,形成央企融入地方经济建设的新格局。依托重庆市工业制造基础和优势,带动地方产业结构调整和升级;海装风电公司与江苏如东县政府携手合作,在国电龙源江苏公司合作伙伴的支持下,为5MW海上风电机组样机安装提供了保障。

央企与央企融合。5MW海上风电机组样机的设计、制造、调试、安装得到有关央企集团的通力合作与支持。尤其在5MW海上风电机组样机安装机位的落实上得到了国电集团的大力协助,双方融合促进了该项目的积极推进。同时中船重工与国家五大电力集团和重要能源企业建立了紧密的合作关系,形成以海装风电为龙头,集团公司28家科研院所全面参与风电领域,为发展我国风电产业做出积极贡献。

国际国内融合。在5MW海上风电机组的设计过程中,海装风电有选择性与国际知名的荷兰Mecal公司、丹麦KK电子、德国Lehnhoffconsulting公司等合作,由于所研制的5MW海上风电机组需要直接接受国际权威机构GL海上风机认证,并将面临更严酷的海上环境考验,特别是在关键部件叶片的选择上,海装风电研制团队在总设计师陶友传的带领下,攻克无数难关,不断修正计算、反复论证,不仅设计满足了GL要求的海洋环境,计算结果也得到LM公司的认可,为拓展市场份额,实现集团化、规模化、国际化规划目标奠定了坚实基础。

产学研融合。海装风电与重庆大学、华北电力大学、中船重工相关研究院所建立了长期的技术合作关系,实现了850kW、2.0MW、2.5MW 产品系列的批量生产,2010年,该公司当年装机容量和累计装机容量双双进入国内同行内资企业前十名,其中2MW双馈型风电机组在国内同机型的装机量名列。

中船重工集团充分发挥在海洋工程领域建立的包括水动力学国防科技重点实验室、海洋腐蚀与防护国防重点实验室等多个重点实验室的基础优势,采取人才资源灵活配置的原则,将在海洋装备、海洋工程、自动控制、机械制造等领域所拥有的研发人才充实到5MW海上风电机组研制团队中,形成了一支我国风电技术研发的强有力的“国家队”。目前形成了由重庆市两江学者领军,7名博士、20名硕士研究生、30名高级工程师组成的近200人的研发团队,其中90%以上具有中高级专业职称,专业涉及机电一体化、材料、机械、电力电子、自动化、软件、空气动力学等多种学科。

该5MW海上风电机组将运往位于黄海之滨的江苏如东国家海上示范风场,目前,该样机的基础沉桩工程已全部完成,计划于年内实现并发电。 (付拥民陈春晓)

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