在剛剛結(jié)束的2019中國(guó)風(fēng)能新春茶話會(huì)上，中國(guó)海裝H171-5MW海上風(fēng)電機(jī)組因
“創(chuàng)造三類(lèi)海上風(fēng)區(qū)3900小時(shí)世界紀(jì)錄”榮獲
2018年度最佳機(jī)型。記錄如何創(chuàng)造？本文且為您解讀中國(guó)海裝5MW海上風(fēng)電機(jī)組的前世今生。
在我國(guó)發(fā)展海上風(fēng)電的過(guò)程中面臨著成本較高、技術(shù)缺乏有效驗(yàn)證、標(biāo)準(zhǔn)缺失等一系列掣肘因素的背景下，中國(guó)海裝率先打開(kāi)局面，研制具有全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)的5MW海上風(fēng)電機(jī)組，并首次批量化引用，對(duì)國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)走向產(chǎn)生了積極影響，也為我國(guó)海上風(fēng)電探索大機(jī)組應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
風(fēng)電整機(jī)企業(yè)的核心技術(shù)體系的形成、千億級(jí)海上風(fēng)電市場(chǎng)的發(fā)展的推動(dòng)、海上小批量機(jī)組的高質(zhì)量運(yùn)行，一系列海上風(fēng)電領(lǐng)域的碩果，中國(guó)海裝認(rèn)為這是拼速度式的發(fā)展所換不來(lái)的。而深耕海上風(fēng)電這條路，中國(guó)海裝已經(jīng)走過(guò)了十個(gè)年頭。
?2008年09月 項(xiàng)目策劃
?2009年09月 成立項(xiàng)目組
?2010年09月 確定技術(shù)路線
?2011年08月 詳細(xì)設(shè)計(jì)完成
?2012年07月 首臺(tái)樣機(jī)下線
?2013年09月 通過(guò)設(shè)計(jì)認(rèn)證
?2014年9月 通過(guò)低穿測(cè)試
?2015年12月 獲得首個(gè)批量訂單
?2016年10月 批量下線
?2017年10月 批量運(yùn)行
2008.9-2010.1高瞻遠(yuǎn)矚 提前籌劃
截至2008年底，世界海上風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)148.52萬(wàn)kW，其中歐盟裝機(jī)量占比90%。此外，有海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的國(guó)家也不斷增多，丹麥、荷蘭、瑞典、英國(guó)、愛(ài)爾蘭等國(guó)商業(yè)化運(yùn)行的海上風(fēng)電場(chǎng)達(dá)到22座；德國(guó)、法國(guó)、意大利、比利時(shí)、日本也都建成或在建海上試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)；美國(guó)也開(kāi)始重視海上風(fēng)電的開(kāi)發(fā)。
反觀國(guó)內(nèi)，海上風(fēng)電大兆瓦機(jī)型缺失，技術(shù)水平與國(guó)際存在巨大差距。我國(guó)海洋風(fēng)能資源極其豐富，其中沿海水深2-15米近海區(qū)域的風(fēng)力資源可開(kāi)發(fā)儲(chǔ)量有7.5億千瓦、是陸地風(fēng)力資源的3倍，而且靠近我國(guó)的用電負(fù)荷中心。中國(guó)海裝認(rèn)為，開(kāi)發(fā)近海風(fēng)電有利于實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的重大舉措。
2008年，中國(guó)海裝開(kāi)始了海上風(fēng)電領(lǐng)域的探索，5MW海上風(fēng)電機(jī)組項(xiàng)目策劃就誕生于這一年。次年，中船重工集團(tuán)召開(kāi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)工作會(huì)，確立了中國(guó)海裝在推進(jìn)集團(tuán)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的龍頭地位，初步形成了中船重工系統(tǒng)風(fēng)電裝備配套產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)。
2009年，中國(guó)海裝獲得國(guó)家科技支撐計(jì)劃——“國(guó)家近海5MW海上風(fēng)電機(jī)組整機(jī)設(shè)計(jì)、集成及示范項(xiàng)目”、國(guó)際科技合作項(xiàng)目——“國(guó)家5MW海上風(fēng)電機(jī)組核心關(guān)鍵技術(shù)研究”等重大科研任務(wù)。
2010年1月，經(jīng)專(zhuān)家組充分認(rèn)證，國(guó)家科技部唯一授權(quán)中國(guó)海裝組建“國(guó)家海上風(fēng)電工程技術(shù)研究中心”。自此，中國(guó)海裝5MW海上風(fēng)電項(xiàng)目正式拉開(kāi)帷幕，而中國(guó)海裝也因同時(shí)承擔(dān)三大國(guó)家級(jí)風(fēng)電項(xiàng)目，在國(guó)內(nèi)外風(fēng)電界引發(fā)了廣泛關(guān)注。
2010.9-2014潛心經(jīng)營(yíng) 驚艷亮相
國(guó)內(nèi)早期海上風(fēng)電機(jī)型，或?yàn)殛懙貦C(jī)組經(jīng)過(guò)適應(yīng)性改造后使用，單機(jī)容量??；或?yàn)橹苯右M(jìn)國(guó)外成熟技術(shù)，運(yùn)維、優(yōu)化受制于人。中國(guó)海裝認(rèn)為，只有針對(duì)中國(guó)海域海床條件和風(fēng)資源特點(diǎn)，自主研制具有核心技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化機(jī)組才是出路。
經(jīng)過(guò)2010年09月確定技術(shù)路線，2011年08月完成詳細(xì)設(shè)計(jì)，中國(guó)5MW海上風(fēng)電機(jī)組首臺(tái)樣機(jī)于2012年7月成功下線，同年10月完成吊裝，12月完成并網(wǎng)滿發(fā)。自此，中國(guó)海裝掌握了5MW級(jí)海上風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵核心技術(shù)，標(biāo)志著中國(guó)海裝已步入我國(guó)風(fēng)電技術(shù)最前沿行列。
中國(guó)海裝5MW海上風(fēng)電機(jī)組于2013年9月通過(guò)設(shè)計(jì)認(rèn)證，2014年9月通過(guò)低電壓穿越型式試驗(yàn)，2016年獲型式認(rèn)證。這使得中國(guó)海裝5MW海上風(fēng)電機(jī)組成為了國(guó)內(nèi)首個(gè)通過(guò)設(shè)計(jì)認(rèn)證、低穿測(cè)試、型式認(rèn)證的機(jī)型。同時(shí)，也成為了國(guó)內(nèi)外為數(shù)不多的能實(shí)現(xiàn)樣機(jī)年可利用率超過(guò)95%的機(jī)型。
在此基礎(chǔ)上，中國(guó)海裝推進(jìn)實(shí)施三方面工作：一是，在現(xiàn)有成熟機(jī)型的基礎(chǔ)上，改進(jìn)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)更大風(fēng)輪直徑的機(jī)組。二是，搭建可靠性試驗(yàn)平臺(tái)，建設(shè)全尺寸、全功率、全工況研究試驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)建設(shè)，打造國(guó)家級(jí)研發(fā)設(shè)計(jì)試驗(yàn)驗(yàn)證工作站。三是，獲取風(fēng)場(chǎng)資源，制造專(zhuān)業(yè)安裝船和運(yùn)維船；獲取業(yè)主需求，打通海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)全流程，推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。
2015至今 批量驗(yàn)證 穩(wěn)定運(yùn)行
2015年12月，中國(guó)海裝5MWW海上風(fēng)電機(jī)組獲得首個(gè)批量訂單。次年10月，該機(jī)組在海裝江蘇公司批量化生產(chǎn)下線，同年12月底首臺(tái)安裝完成，樹(shù)立了公司海上風(fēng)電領(lǐng)導(dǎo)者形象。本次批量下線的5MW海上風(fēng)電機(jī)組是全球唯一一款適應(yīng)所有海域、各類(lèi)風(fēng)區(qū)的5MW級(jí)別海上風(fēng)電機(jī)組。它是第一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并批量生產(chǎn)的海上風(fēng)電機(jī)組，標(biāo)志著中國(guó)裝備制造業(yè)成功掌握了大型海上風(fēng)電設(shè)計(jì)制造技術(shù)，打破了國(guó)外行業(yè)壟斷，進(jìn)入批量化生產(chǎn)階段。
2017年10月，亞洲最大海上風(fēng)電場(chǎng)建成！中國(guó)海裝5MW風(fēng)電機(jī)組首次批量應(yīng)用。2016年12月31日，中國(guó)海裝啟動(dòng)首臺(tái)5MW風(fēng)電機(jī)組吊裝工作，2017年8月11日，最后一臺(tái)也是中國(guó)海裝首臺(tái)H171-5MW風(fēng)機(jī)完成吊裝，至此20臺(tái)5MW風(fēng)電機(jī)組高高矗立于黃海之上。2017年9月8日，20臺(tái)機(jī)組順利完成調(diào)試并網(wǎng)，標(biāo)志著中國(guó)海裝在海上風(fēng)電領(lǐng)域取得了階段性重要成果，展現(xiàn)了中國(guó)海裝海上風(fēng)電領(lǐng)導(dǎo)者形象，是中船重工集團(tuán)公司軍民融合、技術(shù)領(lǐng)先的又一重大成果。同年11月，中國(guó)海裝2臺(tái)H128-5MW風(fēng)電機(jī)組在福建省福清市興化灣海上風(fēng)電樣機(jī)試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)完成測(cè)試，成功并網(wǎng)發(fā)電。
作為國(guó)家海上風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)研究中心依托單位，中國(guó)海裝還進(jìn)行了一系列海上風(fēng)電的探索。海上風(fēng)電防腐方面，在編制并發(fā)布了首個(gè)國(guó)家《海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防腐規(guī)范》GB/T33630-2017的基礎(chǔ)上，持續(xù)開(kāi)展一體化防腐解決方案研究。海上浮動(dòng)式方面，已完成模型轉(zhuǎn)換與模型驗(yàn)證、雙風(fēng)機(jī)協(xié)調(diào)控制、葉片截面插補(bǔ)、浮動(dòng)式載荷差異性、維護(hù)方案設(shè)計(jì)等研究工作。由中國(guó)海裝申報(bào)的“海上浮式風(fēng)電裝備研制”項(xiàng)目已獲工信部立項(xiàng)；更大海上風(fēng)電機(jī)組研制方面，“10MW級(jí)海上風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目已獲得中船重工2017年度科技創(chuàng)新與研發(fā)項(xiàng)目正式立項(xiàng)。
王國(guó)維在《人間詞話》一書(shū)中曾用三句詩(shī)表達(dá)古今之成大事業(yè)、大學(xué)問(wèn)者，必須經(jīng)過(guò)的三種境界。中國(guó)海裝5MW海上風(fēng)電機(jī)組的十年，正是經(jīng)歷了這三重境界，從獨(dú)上高樓提前布局，到衣帶漸寬潛心研究，到屹立燈火闌珊處穩(wěn)定運(yùn)行。中國(guó)海裝走過(guò)了一條引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展、堅(jiān)持自主研發(fā)的敢想敢干敢拼之路。回首來(lái)路，5MW海上風(fēng)電機(jī)組的十年踐行了“致力于成為中國(guó)海上風(fēng)電技術(shù)引領(lǐng)者”的口號(hào)；眺望前方，中國(guó)海裝亦將繼續(xù)前行，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。
中國(guó)海裝
2019年1月23日
