質量的力量——“海裝造”機組從內陸挺進深海

3月29日，重慶日報“全面推動黨的二十大精神在重慶落地生根開花結果”專版，以“面朝大海‘追風逐電’ ‘重慶造’風電機組挺進深海”為題，對我國風力發電機組研發制造頭部企業，也是最早一批獲得“重慶市市長質量管理獎”稱號的企業——中船海裝進行了報道，詳細介紹了中船海裝在我國風電行業快速發展期，堅持質量優先，潛心鉆研技術，從內陸走向深海的發展歷程和創新成果。

以下是詳細報道：

藍天下碧海上，一座座白色風電塔筒猶如擎天柱般矗立，一片片風機葉片帶著輕盈的節奏翩然起舞……想象一下，一臺風力發電機組的葉輪掃風面積達到近5.3萬平方米，相當于7個標準足球場大小的面積，這樣的“龐然大物”是否稱得上壯觀至極？

總部位于重慶的中國船舶集團旗下中船海裝風電有限公司（下稱“中船海裝”），在去年初就研制出這樣的“巨無霸”——18兆瓦海上風電機組，不僅刷新我國海上風電機組的功率紀錄，還躋身國家能源局2023年度能源行業十大科技創新成果、2023年度重慶市十大科技進展。

作為國內風力發電機組研發制造頭部企業，也是最早一批獲得“重慶市市長質量管理獎”稱號的企業，近年來，中船海裝在鞏固陸上風電市場份額的同時，面朝大海“追風逐電”，接連開發出一批向深海挺進的“重慶造”海上風電機組。

推動產品轉型讓風電設備從陸地走向海洋

成立于2004年的中船海裝，最開始是從生產陸上風機起步，特別是在2007年下線的2兆瓦風電機組，刷新了當時國內同行業自主研發、大功率等多項紀錄，隨后一大批“重慶造”風電機組投用在高山、沙漠、戈壁等不同陸地環境中。

然而在2009年，正值中船海裝迎來產品批量投產的關鍵時期，彼時我國風電行業卻遭遇產能嚴重過剩，市場低價位競爭慘烈，行業進入深度調整期，部分風電整機廠商在競爭中陸續退出市場。

對此，中船海裝適時調整產業布局，決定專注風電裝備研制、系統總成和后市場運維服務，由單一的風電裝備提供商向著風電裝備制造整體解決方案服務商轉型。

也是在2009年，中船海裝獲得國家科技部授權，籌建國家級海上風電技術專業研發機構——“國家海上風電工程技術研究中心”，匯聚起一批由“兩院”院士領銜的高精尖研發人才，正式向海上風電“進軍”。

“相比于陸上，海上風電有著‘儲量大、效率高、就近便利’3個優勢。”中船海裝副總經理、首席技術官張凱介紹，首先是我國有大面積海岸國土，海域可開發風能儲量是陸地風能資源近3倍；其次是沒有山脈阻擋，海上風機每年運行有效時間高達4000小時以上，發電效率比陸上風機高出近4成；另外東南沿海如浙江、廣東等都是用電大省，在其附近海域就近建設海上風電場，既解決用電問題，又緩解電網壓力。

從2009年開始，中船海裝按照“海陸并舉、南北布局”思路，開啟大型化海上風電發展之路。

設備穩定可靠“海裝造”風電“笑傲”超強臺風

然而，風電機組要從陸地走向海洋，并非易事。

根據離岸距離、海域位置、自然環境的差異，海上風電逐步形成近海風能、深遠海風能這兩條開發路線。

隨著近海風資源日趨飽和，中船海裝在5兆瓦海上風電機組大規模示范應用后，就決定向著研發難度更大、但前景更廣闊的深遠海挺進。

2022年，中船海裝研制出國內首臺深遠海漂浮式風電“扶搖號”，一舉填補我國深遠海浮式風電裝備空白，成為我國進軍深遠海能源開發領域的重要“利器”。

在廣東湛江海域，有一臺塔筒高度近80米、風輪直徑152米、葉片長74米的海上風電機組屹立在三角結構的漂浮平臺上。這就是中船海裝“扶搖號”，應用于平均65米深的深海海域“捕風發電”。

“與近海機組固定在海底不同，漂浮式風電機組是通過錨系與海底連接，像‘不倒翁’一樣漂浮在海面。”中船海裝主管工程師周昊說，要讓海上風機安全穩定地漂浮起來，需要綜合考慮葉片空氣動力學、風電機組控制、海洋環境等多重因素，極具難度。

在“扶搖號”研制過程中，中船海裝研發團隊面臨時間周期緊、環境條件流速大、海底地質條件復雜等諸多難點。對此，項目團隊進行“一個蘿卜一個坑”式的攻關，先后突破了復雜海洋環境氣動水動載荷耦合動力學分析技術、海上浮式風電裝備協同控制技術等一系列難題。

2023年7月，超強臺風“泰利”在湛江登陸，與“扶搖號”正面相遇。在“泰利”過境期間，最大風速達到61米/秒，而“扶搖號”始終穩如磐石，“笑傲”應對。

周昊解釋稱，這是因為“扶搖號”采用了浮式基礎、系泊錨固等設計，同時，穩固的三角形浮體結構和牢靠的固定樁，能夠抵御最高70米/秒的極端風速。“扶搖號”先后經歷“暹芭”“馬鞍”“泰利”等3次超過12級的強臺風，始終安然無恙，展現出超強的穩定性和可靠性。

培育新質生產力創造更多海上發電收益

技術領先，始終是立足市場競爭的最關鍵因素。在日趨激烈的海上風機市場角逐中，中船海裝充分發揮技術優勢，接連迎來海上風電產品“井噴”——先后拿下多個海上風電平價項目產品訂單，拉開我國海上風電平價序幕；下線國內首臺部件國產化率100%、元器件級國產化率超過95%的大型化海上風電機組，實現海上風電機組核心關鍵部件全部國產化；

下線10兆瓦海上風機，創下國內風輪直徑最大、全球單位千瓦掃風面積最大、全球唯一適應我國平價海上風電市場的同級別機型紀錄。

特別是2023年初，中船海裝經過歷時一年半研發生產，在山東基地下線的18兆瓦海上風電機組，不僅大幅提升海上風電機組單機功率和發電效率、降低海上風電場建設運營成本，還推動了海上風電產業鏈迭代升級，帶動風電葉片、齒輪箱等零部件全產業鏈發展，培育百億級風電產業集群。

今年3月中旬，中船海裝海上風電技術研發再進一步——在山東基地啟用18兆瓦海上風電機電傳動系統研發試驗平臺。該平臺作為國家海上風力發電工程技術研究中心的重要組成部分，可滿足大型風電機組機電傳動系統的滿功率并網測試、振動測試等，為大兆瓦海上風電機組研發生產提供技術保障。

“新質生產力的特點是創新，本質是先進生產力。隨著海上風電發展需求不斷增加，我們將培育更多引領海上風電新質生產力發展的‘硬科技’。”中船海裝山東基地負責人蔡梅園表示，為應對海上風電未來發展趨勢，接下來，中船海裝將潛心研制20兆瓦級以上更大功率風電機組，推動大型化海上風電機組研發技術持續進步，創造更多海上發電收益。