大海,無邊無際,海水,蔚藍明凈,海風(fēng),徐徐吹拂
中國海裝位居山城重慶,卻是一家與大海有著千絲萬縷聯(lián)系的風(fēng)電企業(yè),自2009年承擔(dān)國家海上風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)研究中心(以下簡稱“工程中心”)建設(shè)任務(wù)以來,秉承讓科技創(chuàng)新成為核心源泉的初心,牢記打造我國海上風(fēng)電技術(shù)高地的使命,砥礪奮進,創(chuàng)新不止,為我國海上風(fēng)電事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入了強勁動力。
與風(fēng)共舞開啟逐夢大海征程
2008年,在搶抓陸上資源,實施南北布局的同時,中國海裝將發(fā)展的目光也聚焦到了具有更好開發(fā)潛力的海上風(fēng)電資源上,5月,正式拉開了研制大功率海上風(fēng)電機組的帷幕。
海上風(fēng)電機組研制談何容易?眾所周知,海上風(fēng)電與陸上風(fēng)電有著本質(zhì)上的區(qū)別,海上風(fēng)電發(fā)展面臨著一個全新的、更為惡劣的、與陸上環(huán)境有著本質(zhì)區(qū)別的特殊環(huán)境,加上我國發(fā)展海上風(fēng)電過程中一直面臨著缺乏有效技術(shù)驗證手段、標(biāo)準(zhǔn)缺失等一系列掣肘,亟需依托專業(yè)的研究中心開展持續(xù)深入廣泛的研究,尤其需要花大力氣針對海洋環(huán)境條件開展海上風(fēng)電機組的設(shè)計研究,以降低技術(shù)風(fēng)險,建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
工程中心的申報工作就是在這一背景下被中國海裝提上議事議程,依托中船重工在海洋工程與海洋裝備上的強大技術(shù)優(yōu)勢,經(jīng)過多番努力與爭取,2009年11月底,中國海裝成功承擔(dān)工程中心的建設(shè)任務(wù),旨在打造國家海上風(fēng)電的科技高地、人才高地和信息高地。
2010年1月7日,國家科技部正式對工程中心立項批復(fù),同年2月24日,科技部、中船重工在中國海裝隆重舉行“國家海上風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)研究中心成立暨5.0MW海上風(fēng)力發(fā)電機組研制”啟動大會,正式開啟了工程中心逐夢大海的征程。
科技高地海上陸上研究結(jié)碩果
在御風(fēng)逐海的階梯上,夢想拾級而上,仿佛瞬息即達,但向上的每一步,匯聚了多少科研人員日夜不息的腳步。
工程中心在建期間,主要以5MW海上風(fēng)電機組的研制為核心重點項目,先后承擔(dān)了國家科技支撐計劃“5.0MW雙饋式變速恒頻近海風(fēng)電機組整機設(shè)計、集成及示范”、國際科技合作計劃“近海5.0MW風(fēng)電機組設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)合作研究”等重大科研項目。
經(jīng)過兩年多艱辛探索與科技攻關(guān),工程中心的工程師們先后在傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、海洋腐蝕等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得了重大突破,2012年7月27日,兩臺“海裝造”5MW海上風(fēng)電機組成功下線,屹立于江蘇如東潮間帶試驗風(fēng)場,并于12月實現(xiàn)并網(wǎng)滿發(fā),該機組擁有20余項國家專利技術(shù),擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán),在當(dāng)期同類機型中實現(xiàn)了“三個之最”——風(fēng)輪直徑最大、機頭重量最輕,發(fā)電量最高。
5MW海上風(fēng)電機組的成功研制及并網(wǎng)發(fā)電,是工程中心開展的具有創(chuàng)新性技術(shù)研究開發(fā)的標(biāo)志性成果,該項目也推動了我國大型海上風(fēng)電機組產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè),為大型海上風(fēng)電場市場化建設(shè)探索出一條成功的道路。
除了在海上風(fēng)電領(lǐng)域取得突破性成果外,工程中心還延伸海上風(fēng)電技術(shù),通過技術(shù)質(zhì)量改進、效率提升和載荷優(yōu)化,對陸上2MW風(fēng)電機組關(guān)鍵技術(shù)研究及再工程化設(shè)計,實現(xiàn)了風(fēng)電機組可利用率和發(fā)電量的提高、故障率的大幅降低,率先開發(fā)出H102-2.0MW風(fēng)電機組,是當(dāng)時國內(nèi)單位千瓦功率掃風(fēng)面積最大的風(fēng)機之一,成功開發(fā)出2MW風(fēng)輪直徑為111米適用于較低風(fēng)速區(qū)域的風(fēng)電機組,引領(lǐng)市場同類產(chǎn)品的技術(shù)進步。同時工程中心還開展了孤島智能微電網(wǎng)、大型風(fēng)電機組低電壓穿越、分散式接入、風(fēng)電場SCADA系統(tǒng)、山區(qū)運輸70m/80m塔筒設(shè)計等10余項技術(shù)研究,均取得了技術(shù)成果,并向中國海裝進行了成果轉(zhuǎn)化。
2013年8月,科技部對工程中心進行了現(xiàn)場驗收,工程中心的建設(shè)情況、任務(wù)完成指標(biāo)、技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化等工作均獲得科技部領(lǐng)導(dǎo)和專家組的充分肯定,并一致同意通過現(xiàn)場驗收。2014年,工程中心向科技部完成了驗收答辯,順利通過驗收,自此,工程中心正式成立。
創(chuàng)新驅(qū)動 成果轉(zhuǎn)化交滿意答卷
工程中心成立后,持續(xù)推動5MW技術(shù)創(chuàng)新,2016年10月,5MM機組實現(xiàn)批量化生產(chǎn)下線,同年12月,首次批量應(yīng)用于江蘇如東華能八仙角風(fēng)電場。2017年9月,20臺5MW海上機組完成調(diào)試并網(wǎng),這是當(dāng)時國內(nèi)最大規(guī)模具有自主知識產(chǎn)權(quán)的5MW等級海上風(fēng)電機組首次批量化裝機運行的風(fēng)電場。該風(fēng)電場運行至今,創(chuàng)造了平均年滿發(fā)小時數(shù)超過3200小時,可利用率達98.78%的優(yōu)異成績,其中一臺H171-5MW機組為同等機型下全球最長葉片機組,打破了海上大兆瓦機型單位千瓦掃風(fēng)面積世界紀(jì)錄,創(chuàng)造了全球三類海上風(fēng)電年等效滿發(fā)利用小時數(shù)3957的世界紀(jì)錄。H171-5MW機組自誕生以來還創(chuàng)下了三年三上央視的紀(jì)錄,并由中國科學(xué)院院士組成的鑒定委員會鑒定為國際領(lǐng)先水平。這是工程中心技術(shù)成果轉(zhuǎn)化在行業(yè)大考中交出的一份滿意答卷。
截至目前,工程中心先后承擔(dān)國家、地方科研項目30余項,包括國家級項目7項,省部級項目19項,集團公司項目4項,10余項科技成果獲得國家及省部級獎項。主持編制海上風(fēng)電國家標(biāo)準(zhǔn)2項,參與編制國際標(biāo)準(zhǔn)7項,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10余項,極大助推了行業(yè)技術(shù)進步。
強大的科研實力背后,有著一支高水準(zhǔn)的科研團隊。工程中心學(xué)術(shù)委員會由多位兩院院士領(lǐng)銜,匯聚了國內(nèi)外海上風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域的專家學(xué)者共30余人,目前工程中心科研人員有270人,其中高級職稱35人,占比15%,碩士以上學(xué)歷人員89人,占比33%,科研人員涵蓋機械、電氣、載荷仿真、智能控制、遠程監(jiān)控、海洋工程、大數(shù)據(jù)、工程運維等專業(yè),形成了一支專業(yè)齊全、結(jié)構(gòu)合理,國內(nèi)海上風(fēng)電行業(yè)一流水準(zhǔn)的技術(shù)研發(fā)團隊。
科技賦能 未來征程是深海遠洋
我國風(fēng)電行業(yè)正面臨從陸上向海上轉(zhuǎn)型的窗口期,海上風(fēng)電事業(yè)方興未艾。著眼于海上風(fēng)電發(fā)展大局,工程中心再次將目光聚焦到了深海和更大兆瓦級別機組上,不斷探索海上風(fēng)電的最前沿技術(shù),牢牢夯實海上風(fēng)電的品質(zhì)和根基。
2017年,由工程中心主導(dǎo)的“10MW級海上風(fēng)電機組關(guān)鍵技術(shù)研究”獲中船重工立項,2018年10月,初步設(shè)計方案通過專家評審,目前已進入詳細設(shè)計階段。該項目是工程中心帶動海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈盡早布局下一代海上風(fēng)電機組的戰(zhàn)略性項目,也是中國海裝未來4——10年的海上風(fēng)電主流機型,項目實施后,將有效帶動風(fēng)電整機、關(guān)鍵零部件、安裝調(diào)試運維產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,形成百億級以上海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群,有利于占領(lǐng)國內(nèi)海上風(fēng)電市場競爭制高點,持續(xù)引領(lǐng)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。
2018年,工信部高技術(shù)船舶重大專項“海上浮式風(fēng)電裝備研制”和科技部可再生能源與氫能重點研發(fā)計劃中“大型海上風(fēng)電機組及關(guān)鍵部件優(yōu)化設(shè)計及批量化制造、安裝調(diào)試與運行關(guān)鍵技術(shù)”均由工程中心的依托單位中國海裝牽頭承擔(dān),標(biāo)志著工程中心將繼續(xù)發(fā)揮國內(nèi)海上風(fēng)電技術(shù)引領(lǐng)地位的作用。
在這兩項重大科技項目中,“海上浮式風(fēng)電裝備研制”項目將填補國內(nèi)目前在大功率海上浮式風(fēng)電裝備一體化設(shè)計及應(yīng)用驗證方面的空白,為我國遠海風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展提供必要技術(shù)支撐。“大型海上風(fēng)電機組及關(guān)鍵部件優(yōu)化設(shè)計及批量化制造、安裝調(diào)試與運行關(guān)鍵技術(shù)”項目將聚焦提升海上風(fēng)電機組的可靠性,提高關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化率,支撐我國海上風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展和平價上網(wǎng),助推我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
十年風(fēng)雨兼程、十年碩果累累,經(jīng)過十年砥礪奮斗,工程中心已成為具有技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化、信息交流、人才培養(yǎng)四大功能的海上風(fēng)電技術(shù)發(fā)展前沿核心基地。面向未來,工程中心將進一步推動面向未來海上風(fēng)電市場的前沿技術(shù)革新,以海上風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo),戮力進取,奮勇爭先,為使我國海上風(fēng)電達到國際一流水平而不懈努力。
精彩預(yù)告:
國家海上風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)研究中心學(xué)術(shù)委員會第六屆年會暨海上風(fēng)電高層技術(shù)論壇將于7月19日在北京舉行,我們誠邀您蒞臨,共襄盛會、共謀發(fā)展、共創(chuàng)未來。