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漂浮式风机引领绿色新动能
发表时间: 2024-11-09 03:49:32 来源:行业新闻
2024年8月11日6时许,全球单体容量最大的漂浮式海上风电平台“明阳天成号”从广州扬帆起航,途经深中通道、港珠澳大桥,驶向广东阳江明阳青洲四海上风电场。从近海走向深远海,中国造漂浮式海上风机的蓝色征程,正是中国海上风电走向高水平质量的发展、引领世界能源革新浪潮的生动注脚。
“明阳天成号”由全球海上风电领先企业明阳集团自主研制,风电平台的两座塔筒呈“V”字形排列、搭载两台8.3兆瓦海上风机,总容量达到16.6兆瓦,可应用于水深35米以上的全球广泛海域。其叶轮最高处达219米,空中最大宽度约为369米。整体拖航设计吃水5.5米,平台排水总量约1.5万吨。
值得一提的是,“明阳天成号”实现了多项全球首创,推动了风机制造的革新。在高端材料创新性应用方面,其浮式基础为全球首次采用抗压能力达到115兆帕以上的超高性能混凝土材料制造而成,这种混凝土材料强度达到普通混凝土的4倍左右。浮筒采用的“玻璃纤维外壳+XPS芯材+防护涂层材料”方案亦为世界首创,突破了传统浮筒采用纯钢结构或钢混结构的限制。
风机形态极致进化,也使得海上巨人“更轻更稳”。在浮式基础的支撑下,“明阳天成号”全球首次实现在一个浮式基础上安装两座塔筒。塔筒设计为水滴型,这样使塔筒长轴面受风面积远大于短轴面,当风向和风电平台出现一定夹角时,塔筒受风面积增大。因此相对于传统偏航系统,机组可以更快地对风,从而能快速适应极端恶劣环境,进而提高机组安全性和稳定能力,同时提升风能利用效率。此外,两个叶轮叶片的尖端间隔5米,这样的极限设计,是考虑叶轮间距、风能利用效率和“V”型塔筒夹角之后的最优解。这样不仅确保了叶轮之间的安全距离,而且保障了“V”型塔筒及上部结构的高稳定性,实现极大化的捕风率。风机启动后,两个叶轮将朝相反方向转动,对向旋转使得叶轮中间区域的风速提升,空气动能转化的电能也随之增加,比同等扫风面积的单个大风轮风机的发电量提升4.29%。
2024年8月11日6时许,迎着第一缕晨光,完成吊装的“明阳天成号”在广州扬帆起航,途经深中通道、港珠澳大桥,驶向广东阳江明阳青洲四海上风电场。
截至目前,“明阳天成号”已正式完成海上安装,调试完成后预计将于10月底实现并网发电。该平台正式投运后,平均每年可发电约5400万度,能满足3万户三口之家一年的日常用电需求。
在全球能源结构转型的背景下,海上风电已成为主要的绿色电力供给来源之一。由于近岸海域的风能资源开发逐渐接近饱和状态,深远海海域所具备的巨大风能开发潜力正受到广泛关注。
2024年7月,国际可再次生产的能源署(IRENA)发布《漂浮式海上风电展望》报告(以下简称《报告》)。《报告》提出,截至2023年底,全球漂浮式海上风电装机容量只有约270兆瓦,但列入计划的漂浮式海上风电项目装机容量高达244吉瓦。
面对这一片蓝海,中国企业充分的发挥在技术创新、工程建设及产业链整合等方面的优势,加速布局深远海漂浮式风电市场。
明阳集团党委书记、董事长张传卫表示,作为全球海上风电领先企业,明阳集团一直在向海图强、挺进深蓝上保持战略定力和巨大投入。近年来,明阳集团分别携手中国三峡、中国海油推进漂浮式风电平台的研制。
2021年,我国首台漂浮式海上风电平台、全球首台抗台风型漂浮式海上风电平台“三峡引领号”并网发电,正式开启了我国漂浮式风电扬帆向深蓝的征程。
2023年,国内首台投运于水深超百米、距离海岸线超百公里的深远海漂浮式风电平台“海油观澜号”并网发电,其投运水深、离岸距离均创国内之最。这也是我国首次实现深远海浮式风电平台直接为海上油气田群供电。
2024年,由明阳集团自主研制的全球单体容量最大的漂浮式风电平台“明阳天成号”完成安装,该平台实现了漂浮式风电研制的多项全球首创。
从无到有,从近海走向深远海的进程中,中国企业以能动有为的奋发精神,将新能源的开发区域向深海延拓。受制于气候多变、海况复杂等多重因素影响,台风区在很久内被视为海上风电开发的禁区,即使在海上风电起源地的欧洲,该领域也被称为“堪比新能源领域的登月工程”。
中国企业坚持创新,久久为功,勇于攻关,抢占科技制高点,突破漂浮式风电开发的核心关键技术,写下了中国海上风电走向高水平质量的发展、引领世界能源革新浪潮的生动注脚。
面对今年超强台风“摩羯”的考验,包括“三峡引领号”“海油观澜号”“明阳天成号”等在内的中国风机设备生动诠释了中国新能源产业的硬实力。
其中,“三峡引领号”在本次台风期间直面最高瞬时风速达40米/秒。该平台搭载的MySE5.5-155风机在设计阶段就注入了抗台风基因,选用了极端风浪流工况设计,最高可抵抗17级台风。
在“摩羯”风力最大的海南文昌海域,“海油观澜号”以卓越的抗台风性能扛住了68米/秒的风速和高达11.64米的巨浪正面冲击。得益于抗巨浪和超强抗台风定制化设计,“海油观澜号”最高可抵抗17级台风,极限风速为10分钟平均风速已突破60米/秒。
同样,基于巧妙的设计,“明阳天成号”也经受住了超强台风“摩羯”的考验。“摩羯”过境期间,该风电平台的运动加速度稳定在0.13g(g为重力加速度单位)以内(1g=9.8m/s2),也代表着这台漂浮式风电平台达到了固定式风机的稳定状态。
中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩表示,深远海将是未来海上风电开发的主战场。据国家气候中心评估结果为,我国深远海风能资源技术可开发量超过12亿千瓦。据中国可再生能源学会风能专业委员会估算,依照国家批复的各省份海上风电规划,海上风电总量超过3亿千瓦,其中的90%以上为常规意义上的深海或远海风电项目。
从风电抗台风技术领创,到海上大兆瓦机组引领,再到深远海漂浮式风机领航,中国新能源企业一次又一次实现自我超越,掀起一轮又一轮海上风电技术创新浪潮,依托先进的技术参与全球市场之间的竞争,不断延拓海上风电开发边界,为向海图强筑梦深蓝发展新质生产力贡献智慧和力量。返回搜狐,查看更加多
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