重大技術(shù)裝備簡(jiǎn)報(bào)
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我國(guó)首臺(tái)10MW等級(jí)海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成功并網(wǎng)發(fā)電（2020年第9期）
2020年7月12日，我國(guó)首臺(tái)10MW等級(jí)海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在福建興化灣二期海上風(fēng)電場(chǎng)成功并網(wǎng)發(fā)電。該機(jī)組是目前亞洲地區(qū)單機(jī)容量最大、全球第二大的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，刷新了我國(guó)海上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量新紀(jì)錄。
該風(fēng)電機(jī)組由中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司和中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司歷時(shí)3年聯(lián)合研制而成。機(jī)組輪轂中心高度距海平面約115米，相當(dāng)于40層樓高度；風(fēng)機(jī)葉輪直徑185米，相當(dāng)于3臺(tái)波音747并排寬度；風(fēng)輪掃風(fēng)面積相當(dāng)于3.7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。在年平均10米/秒風(fēng)速條件下，單臺(tái)機(jī)組每年發(fā)電4000萬(wàn)千瓦時(shí)，可以減少燃煤消耗12800噸，減排二氧化碳33500噸，可滿足2萬(wàn)個(gè)三口之家的家庭正常用電需求。
該機(jī)組針對(duì)福建、廣州等海域I類風(fēng)區(qū)設(shè)計(jì)，采用水平軸、三葉片、上風(fēng)向、變速變槳雙驅(qū)調(diào)節(jié)、中壓電氣系統(tǒng)、外轉(zhuǎn)子永磁同步發(fā)電機(jī)、全功率變流的直驅(qū)技術(shù)總體方案，突破了海洋復(fù)雜環(huán)境下的風(fēng)浪流耦合仿真、10MW等級(jí)永磁發(fā)電機(jī)、90米級(jí)超長(zhǎng)風(fēng)電葉片等關(guān)鍵部件研制，解決了輪轂、機(jī)艙等關(guān)鍵部件的通風(fēng)冷卻與防腐密封技術(shù)難題，形成了完整的10MW級(jí)海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)體系，大幅提高了機(jī)組的環(huán)境適應(yīng)性、可靠性、風(fēng)能利用效率，具備抗17級(jí)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)能力，為未來(lái)更大功率海上機(jī)組開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
由于海上風(fēng)電建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本大大高于陸上風(fēng)電，更大容量、更高能量密度的10MW海上風(fēng)電機(jī)組的應(yīng)用，可大幅降低基礎(chǔ)、征海、安裝、海纜及后期運(yùn)維成本，帶動(dòng)海上風(fēng)電度電成本降低，有效提高“平價(jià)上網(wǎng)”時(shí)代海上風(fēng)電的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；同時(shí)也有利于減少風(fēng)電場(chǎng)用海面積，提高海洋利用率。該機(jī)組將在試運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)一步優(yōu)化完善后實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，并在福建百萬(wàn)千瓦級(jí)海上風(fēng)電場(chǎng)以及國(guó)內(nèi)外海洋資源開(kāi)發(fā)中推廣應(yīng)用，為助推我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
本期關(guān)鍵詞：
海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是利用海上風(fēng)力資源發(fā)電的風(fēng)電機(jī)組，由支撐發(fā)電機(jī)組的塔架、發(fā)電機(jī)、葉片、輪轂、變流器、機(jī)組控制系統(tǒng)和并網(wǎng)控制器等組成。其葉片受風(fēng)力驅(qū)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，并能夠通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)整葉片角度和發(fā)電機(jī)機(jī)頭角度，實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行。由于海洋具有豐富的風(fēng)能資源，隨著海洋資源開(kāi)發(fā)和更大容量機(jī)組的應(yīng)用，我國(guó)東南沿海地區(qū)的海上風(fēng)電將成為我國(guó)重要的能源來(lái)源。
（供稿單位：中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司）