我国海上风电高端装备制造实现领跑
6月28日，从福州长乐海事处海巡码头出发，乘船三个多小时便抵达40公里外的平潭海上风电场。当天下午14时30分，随着最后一个叶片安装成功，三峡集团与金风科技联合研发的首台16兆瓦海上风电机组全部吊装完成。
三峡集团福建公司总经理曾建平向《中国能源报》记者介绍，16兆瓦海上风电机组的叶轮直径252米，叶轮扫风面积约5万平方米，相当于7个标准足球场；轮毂高度达152米，相当于50层楼高；叶片长度123米，能同时容纳300个成年人并肩站立。此风电机组是全球范围内单机容量最大、叶轮直径最大、单位兆瓦重量最轻的风电机组，标志着我国海上风电大容量机组在高端装备制造能力实现重要突破。
三峡集团董事长雷鸣山在接受采访时表示：“16兆瓦海上风电机组攻克超长柔性叶片、大型主轴轴承、超大容量发电机小型化等一系列关键技术难题，大功率海上风电机组的应用可以大大节约海域使用面积。16兆瓦机组的成功下线，标志着我国风电装备产业实现从‘跟跑’到‘并跑’再到‘领跑’的历史性跨越。”
【资料图】
●解决“卡脖子”技术难点
《中国能源报》记者采访了解到，16兆瓦海上风电机组在大型主轴轴承、超长轻量化叶片等关键核心部件的研发制造均取得重要技术突破，机组运行状态监测的数字化水平高，能够针对台风等恶劣天气智能调整运行模式，确保风机安全和高效发电。
测算数据显示，在额定工况下，单台16兆瓦机组每转动一圈可发电34.2千瓦时，平均每年可输出超过6600万千瓦时清洁电能，能够满足3.6万户三口之家一年的生活用电，可节约标煤约2.2万吨，减排二氧化碳约5.4万吨，产生巨大社会经济效益。
“海上风机关键核心部件中的主轴承是大容量风机研发中的‘卡脖子’技术难点。”三峡集团福建公司副总经理刘建平向《中国能源报》记者表示，以往海上风电大型主轴轴承依赖进口，通过16兆瓦海上风电机组的研发，现在已实现主轴轴承关键部件国产化。明年漳浦二期将安装7台金风科技风电机组，国产化主轴轴承也将会量产。”
谈及核心关键部件的国产化，金风科技海上业务单元总经理于晨光感慨良多：“国产化的背后需要强大的技术支撑，需要产业链上下游企业心往一处想、劲往一处使。此次吊装的16兆瓦机组主轴应用的是两点支承技术。此前，相应风电机组采用的都是瑞典、德国或日本企业的产品。这一次，主轴来自中国自己的生产企业洛阳LYC轴承有限公司。我们在材料上做了很多创新尝试，应用高质量的钢材，做了不计其数的实验，才有今天应用在海上风电大机组上的国产化主轴承。”
“从陆地到海洋，从小容量到大容量，我们的齿轮箱、发电机、碳纤叶片、大型箱变，核心零部件的国产化就是这样一步一步走过来的。”于晨光对《中国能源报》记者表示，在这一过程中，诸如三峡集团这样的投资者，给予制造企业非常好的实验平台，“我们的样机和小批量生产的设备可以有真正落地的项目去做实验验证，对于推进关键设备的国产化意义重大。”
●核心作业装备实现全国产化
值得注意的是，16兆瓦风电施工作业的“白鹤滩”号风电安装平台。“白鹤滩”号风电平台停留在海面上，四条长达120米、近40层楼高的桩腿，插入海底，穿过淤泥直达硬顶层，此后通过马达发力将平台升至海面上方，风电设备就可直接在平台上操作和安装，大大降低风电设备在海上安装的难度。
刘建平向《中国能源报》记者介绍：“海上风电向大型化发展，轮毂也愈来愈高，现有安装船无法满足海上风电安装要求。所以，我们打造了国内首艘新一代2000吨级海上风电安装平台‘白鹤滩’号。没有‘白鹤滩’号，16兆瓦海上风电机组难以成功吊装。”
“白鹤滩”号船长126米、宽50米、型深10米，是目前国内起吊能力最强2000吨、作业水深最深70米、可变载荷最大6500吨的自升自航式一体化风电安装平台，其升降系统、起重系统等核心作业装备均实现全国产化。
在业内人士看来，该平台是我国实现自升、自航、深远海等一体化综合施工作业要求的风电安装平台，是国内新一代海上风电装备的排头兵，是向深远海一体化的综合作业能力发展的旗帜性装备。“白鹤滩”号标志着我国已经成功掌握建造的核心技术，其投用将大幅提升我国海上风电施工作业能力，助推我国海上风电清洁能源高质量发展。
●助推海上风电全面平价
16兆瓦大型海上风电机组的研发、示范和推广，将进一步提高海上风电研发的可靠性与经济性，具有显著的行业引导示范作用，具备广阔的市场前景和良好的社会效益。
《中国能源报》记者采访获悉，大兆瓦机组可以有效减少同等装机规模的风机数量，节约海域使用面积，降低海上支撑结构、电缆、用海、施工等方面的分摊成本，是当前海上风电降本增效的重要途径。
“以吊装施工环节为例，有些风机只能用整个叶轮吊装的方式，在船上把三支叶片装好，然后一勾一提，看似快捷，但实际上，整个叶轮的吊装方式对施工的窗口期要求非常严格，必须要10米/秒以下的风速条件才能完成。”于晨光指出，就福建地区而言，单支叶片吊装的窗口期长达200天以上，但整个叶轮的吊装方式施工窗口期却不到90天。“窗口期短，业主整个项目的施工周期就会大幅延长，成本就会上涨。金风结合海上大兆瓦机组的发展趋势和相应的施工条件，采取单叶片的吊装方式，有效降低了项目的施工时间和整体成本。”
在曾建平看来，16兆瓦海上风电机组安装落地，将有效降低海上风电项目度电成本、提高项目收益率，进一步促进我国海上风电产业可持续发展，助推我国“十四五”期间海上风电全面进入平价时代。
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