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金风科技下线单机容量16MW海上风电机组 核心部件全面实现国产化
发布时间:2022-11-24
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  记者从金风科技(002202)获悉,11月23日,公司与三峡集团合作研发的GWH252-16MW海上风电机组在福建三峡海上风电国际产业园下线。


  金风科技称,GWH252-16MW机组拥有完全自主知识产权,攻克了超长柔性叶片、大型主轴轴承国产化、超大容量发电机小型化等一系列关键技术难题,是当前全球叶轮直径最大、单机容量最大、单位兆瓦重量最轻的风电机组。“该机组的成功下线,标志着中国海上风电装备产业从无到有、从有到优的历史性跨越,创造了全球海上风电装备发展的新标杆。”


  数据显示,该款机组单机容量16兆瓦,叶轮直径252米,叶轮扫风面积约5万平方米,相当于7个标准足球场的面积。在满发风速下,每转动一圈可发34.2度电,单台机组每年可输出超过6600万度清洁电能,满足3.6万户三口之家一年的正常用电,可以减少燃煤消耗2.2万吨,减少二氧化碳排放5.4万吨,节能减排效果显著。


  在技术路线上,最新下线的16MW机组运用了金风科技中速永磁技术,齿轮箱采用多级行星传动,传动比适中;传动系扭矩、弯矩解耦,齿轮箱纯扭矩工作,齿轮箱与发电机集成,无联轴器,永磁发电机无滑环,可靠性更高。


  自2006年始,金风科技就启动了中速永磁技术的研究,2021年,公司发布了12MW海上风电机组等全新一代中速永磁平台产品。目前,金风科技共推出了十多款基于中速永磁技术路线的海陆风电产品,可以满足集中式、大基地、分散式、常规海拔、高海拔以及海上等多种应用场景的开发需求。


  金风科技董事长武钢介绍说,该款机组拥有三方面优势,一是国产化率高,核心关键部件已全面实现国产化;二是数字化程度优,通过大数据实时跟踪机组的运行状态,确保机组的运行安全和高效发电,针对台风等恶劣天气主动切换运行模式提升发电量;三是适用地域广,可广泛应用于我国东南沿海、海上丝绸之路沿线国家及欧美国家等。


  值得一提的是,大兆瓦海上风电机组的研发离不开上下游产业链的支撑。16MW海上风电机组研发过程中,金风科技将供应链工作前置,与供应商开展协同设计,通过产业链创新不仅支撑了自身大兆瓦海上风电机组的研发和制造,还推动了国内风电产业链升级。


  以16MW机组所用的超长风电碳纤维叶片为例,通过供应链上下游协同设计,调配全链条的技术资源、试验台资源及模具生产资源,极大推动了国内超长风电碳纤维叶片生产制造能力的提升,以及全碳纤维主梁在国产叶片上的批量化应用,不仅为国内大型风电叶片高精度生产加工提供了一次全流程的实践机会,也为未来更大叶片的研发设计积累了经验。


  轴承的寿命与可靠性对于大型海上风电机组而言同样是巨大的挑战,金风科技与国内风电轴承头部企业深入合作,推动了国内轴承厂商对机加工和热处理设备进行升级改造,在保障关键部件加工生产的同时,还拉动了国内精密机械制造企业向世界顶级制造领域迈进。本次下线的16MW机组变桨轴承采用了三排柱滚子轴承,其外径为目前全球最大。


  此外,16MW机组所用的风电铸件净重超过60吨,是大型球墨铸件在风电行业进行的一次跨越性尝试。金风科技表示,通过市场资源摸排锁定和资金注入等模式,公司与供应商携手攻克了“砂箱设计避免铁水流淌不充盈”“减少后续铸件机械加工难度”等难题。


  金风科技表示,如何在增加单机容量的同时控制好由此增加的成本,使大兆瓦机组的应用能够具有更好的经济性也十分关键,最新16MW风电机组已充分考虑了成本问题。


  具体而言,基于平台化设计理念,16MW风机驱动、机械器件均实现复用,采用“型号一致、数量控制”的原则,大大减少了定制化物料,降低了机组设计、采购、生产、运维全过程成本。同时,该机型的PLC系统、变压器、齿轮箱等核心部件均实现100%国产化,成本随之大幅度降低。此外,16MW机组的齿轮箱、发电机等部件可通过塔顶辅助吊机更换,风轮无需下塔,因而不需要动用吊装船舶,提高了运维便利性,并降低了运维成本。


  在全面平价和双碳目标的背景下,海上风电机组大型化是大势所趋,且随着海上风电逐渐向深远海域进军,智能化超大容量机组的发电优势和经济性优势将进一步突显。金风科技表示,将充分利用好不断积累的经验和技术底蕴,扎实做好技术创新、做强装备研发。


  (来源:证券时报)

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