全球單機功率最大、風輪直徑最大的H260-18兆瓦海上風電機組研制成功
文章來源：中國船舶集團有限公司 發布時間：2023-01-16
近日，中國船舶集團牽頭，中船海裝自主研制的全球單機功率最大、風輪直徑最大的H260-18兆瓦海上風電機組在山東省東營經濟開發區海上風電產業園研制成功，中船海裝突破大功率海上風電機組及關鍵部件核心技術，引領全球海上風電領域達到新的里程碑，對促進國家能源結構轉型、加快實現“30·60”目標具有深遠意義。
本次下線的H260-18兆瓦超大型海上風電機組，葉輪掃風面積約5.3萬平方米，相當于7個標準足球場的面積。在滿發風速下，每轉動一圈可發44.8度電，單臺機組每年可輸出超過7400萬度清潔電能，可滿足4萬戶三口之家一年的用電量，可減少燃煤消耗 2.5萬噸、二氧化碳排放6.1萬噸，具有顯著的節能減排效果。
創新引領 技術迭代“大”突破
H260-18兆瓦海上風電機組，由中船海裝基于全產業鏈研制開發，采用中速集成方案，多項關鍵技術實現突破，走出了一條自主發展的技術道路。
整機平臺化設計技術為可靠性賦能：提出了基于載荷均衡需求、發電系統柔性匹配及葉片同源共模的風力發電機組平臺化設計方法，開發了專用 SuperBladed+葉片載荷迭代平臺，構建出了葉片設計因素與載荷敏感關系模型，突破了風電機組離散化的傳統開發模式，解決了風電機組快速迭代與安全可靠之間的矛盾。
整機一體化設計技術打造冠軍產品：打造了機組-塔架-基礎一體化全數字仿真與設計平臺，解決了大風輪直徑風電機組系統設計參數高效匹配與零部件載荷解耦的難題，實現了行業新開發同級別機型單位千瓦掃風面積最大，發電性能最優，同時機組成本最優的總體設計，整機技術水平國際領先。
集成化設計技術構建安全堡壘：開展了適用于不同環境與功率等級的傳動鏈構型匹配性研究，開發了高可靠、高性價比的輕量化中速傳動鏈構型，形成了具有自主知識產權的傳動鏈正向設計能力，掌握了高效安全大型風電機組傳動鏈設計、優化與集成等關鍵核心技術，引領了海上中速技術路線的發展方向。
智能控制技術讓機組高效服役：構建了風電整機運行狀態全息感知系統，發明了多源在線監測的變槳變轉矩多目標融合協同降載控制技術，解決了大型海上風電機組支撐結構共振抑制、超長柔性葉片顫振抑制難題，支撐結構振動幅值降低50%，葉片、輪轂等極限載荷降低10%；提出了狀態參數辨識自適應增功控制技術，提升單機發電量3%，確保機組穩定運行的基礎上發電性能最優；開發了國內首個海上風電機組國產化可編程邏輯控制器（PLC）主控軟硬件系統，解決了風電主控系統“卡脖子”問題。
協同創新推動國產化道路走進現實：中船海裝以自主可控為核心，開展并完成了具有自主知識產權的18兆瓦級海上風電機組及核心部件研制，提升了自主產品的國產化率。目前H260-18兆瓦機組整機國產化率以達到80%以上，葉片、齒輪箱、偏航齒輪箱、主軸承、變槳軸承等部件均由中國船舶集團內企業設計生產，國產化率高于99%，引領了國內技術和產業的發展，推動我國海上清潔能源裝備做大做強。
增效降本 產業協同“大”未來
對于風電場建設而言，H260-18兆瓦海上風電機組可有效節約用海面積、降低機位點數量，進而降低海上風電場工程成本，為海上風電走向深遠海打下堅實基礎。
對全行業而言，H260-18兆瓦海上風電機的成功下線推動了海上風電產業鏈完成升級迭代，帶動了風電葉片、齒輪箱、發電機、變流器、基礎等零部件全產業鏈的快速發展，打造出百億規模的風電產業發展集群，形成我國經濟發展新的增長點，同時將不斷提高我國風電整體裝備制造水平，引領風電行業產業升級，產生顯著的社會和經濟效益，產業化前景十分廣闊。
【責任編輯：俞昭君】
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