□ 張莉婧

近日，我國首個碳中和工業(yè)園區(qū)——福建三峽海上風(fēng)電國際產(chǎn)業(yè)園（以下簡稱“產(chǎn)業(yè)園”）里一片歡騰，全球單機容量最大、葉輪直徑最大的海上風(fēng)電機組GWH252-16MW成功下線，這臺由三峽集團與金風(fēng)科技聯(lián)手研制擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的16兆瓦海上風(fēng)電機組，不久后將于平潭外海“大顯身手”。

“16兆瓦機組的成功下線，標志著我國風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了從‘跟跑’到‘并跑’再到‘領(lǐng)跑’的歷史性跨越，創(chuàng)造了全球海上風(fēng)電裝備發(fā)展的最新標桿。下一步，我們將加大力度推廣使用我國自主研發(fā)、具有國際先進水平的‘大國重器’，以實際行動支持先進裝備制造業(yè)和實體經(jīng)濟的發(fā)展。”三峽集團董事長、黨組書記雷鳴山表示。

風(fēng)電產(chǎn)業(yè)加速領(lǐng)跑世界

11月8日，距離GWH252-16MW超大容量海上風(fēng)電機組下線還有15天，緊張有序的下線前實驗正在進行。“經(jīng)過層層仿真實驗，分析試驗結(jié)果，數(shù)據(jù)指標合格，機組才能成功下線，而從今年2月立項到機組下線只用了9個月時間，這就是中國速度。”金風(fēng)科技有限公司產(chǎn)品與解決方案中心海上產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理李鵬不禁感嘆道。

就在同一個產(chǎn)業(yè)園區(qū)，全球葉輪直徑最大、亞太地區(qū)單機容量最大的13.6兆瓦風(fēng)電機組不久前剛剛下線，距離新的世界紀錄產(chǎn)生，僅僅過了一個月。翻開產(chǎn)業(yè)園的產(chǎn)品日志，讓人不禁心潮澎湃：2019年9月，我國自主研發(fā)的8兆瓦、10兆瓦機組相繼下線，歷史性地將我國海上風(fēng)機容量提升至“兩位數(shù)”時代；2022年2月13兆瓦機組下線，創(chuàng)下亞洲地區(qū)單機容量最大、葉輪直徑最大風(fēng)電機組紀錄；10月13.6兆瓦機組下線，再次刷新這一紀錄；到如今16兆瓦機組樹立起全球風(fēng)電裝備新標桿……產(chǎn)業(yè)園里的中國風(fēng)電人，用兩年半的時間，創(chuàng)下了多項大容量海上風(fēng)電機組示范驗證的紀錄，見證了我國海上風(fēng)電重大裝備國產(chǎn)化制造能力的持續(xù)提升與創(chuàng)新突破。

在中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會秘書長秦海巖看來，“機組容量不斷增大可以顯著提升發(fā)電量，同等裝機規(guī)模下提高施工打樁、運輸、吊裝效率，減少海底電纜等材料的使用量，極大地降低成本，節(jié)約點位集約用海，使得我國海上風(fēng)電也能做到更經(jīng)濟、更便宜，這對于海上風(fēng)電平價上網(wǎng)，走向深遠海意義重大。”

建設(shè)海上風(fēng)電裝備“搖籃”

從千畝沙地到一座集技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、檢測認證、建設(shè)安裝、運行維護為一體的世界級海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群，福建三峽海上風(fēng)電國際產(chǎn)業(yè)園藍圖的謀劃始于7年前。

福建，沿海地區(qū)年平均風(fēng)速超過9米/秒，海上風(fēng)電可利用小時數(shù)達3500小時~4000小時，臺灣海峽的“狹管效應(yīng)”賦予這里得天獨厚的風(fēng)能資源。但7年前，這里的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)還處于空白。

2015年6月，三峽集團與福建省人民政府簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。為了更好地開發(fā)福建海上風(fēng)能并帶動中國海上風(fēng)電裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，作為國內(nèi)海上風(fēng)電領(lǐng)域起步較早，在技術(shù)、投資能力及資源整合方面有著獨特優(yōu)勢的三峽集團，大膽邁出“化風(fēng)為寶”的探索步伐。

在福清興化灣，三峽集團投資建設(shè)的全球首個國際化大功率樣機試驗風(fēng)場，被譽為海上風(fēng)機的“奧林匹克”賽場。來自國內(nèi)外的8家知名風(fēng)機廠商所生產(chǎn)的14臺5兆瓦以上風(fēng)電機組在這里同臺競技，遴選出最先進的海上風(fēng)電裝備廠商落戶產(chǎn)業(yè)園。

“對于金風(fēng)科技來說，這是一次挑戰(zhàn)，也是一次機遇。金風(fēng)科技努力把這次挑戰(zhàn)變成海上風(fēng)電大容量風(fēng)機的創(chuàng)新發(fā)展機遇。這得益于三峽集團創(chuàng)造的同臺競技的機會，也得益于在同臺競技中汲取了兄弟企業(yè)好的做法和經(jīng)驗。”福建金風(fēng)科技有限公司總經(jīng)理胡建華感慨道。

掌握大國重器核心“密鑰”

海上風(fēng)電技術(shù)難度遠高于陸上風(fēng)電，單就發(fā)電機組而言，就面臨功率容量從小到大、功能直徑從短變長、離岸距離從近到遠的蝶變升級挑戰(zhàn)。在這個過程中，機組要能有效承受復(fù)雜海況下風(fēng)載、浪載、鹽霧等一系列考驗，機組的定制化、大型化和智慧化制造顯得尤為重要。

除了大，16兆瓦風(fēng)機最突出的特點還有國產(chǎn)化、數(shù)字化和智能化。風(fēng)機的大型主軸軸承、超長輕量葉片等核心部件均實現(xiàn)了國產(chǎn)化。

此外，遍布整機的數(shù)百個傳感器、機艙上的激光雷達就像風(fēng)機的“神經(jīng)末梢”和“眼睛”，可以感知溫度、濕度、風(fēng)速、震動等，實現(xiàn)機組運行狀態(tài)數(shù)字化呈現(xiàn)，并通過機組自身的智慧“大腦”在惡劣氣象條件下進行風(fēng)機角度、功率的調(diào)節(jié)。

“研制大容量風(fēng)機可以推動整個產(chǎn)業(yè)鏈上下游相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進步。”秦海巖舉例說道，“比如16兆瓦的葉片長度達到123米，超長葉片的特性使得以往的玻纖和樹脂材料無法滿足需求，而需要使用碳纖維，這對碳纖維產(chǎn)業(yè)會起到巨大的拉動作用。”