海上“追风”!这家川企突破国外技术垄断

2024-06-27 21:46:29来源:四川在线编辑:牛霄

四川在线记者 陈俊伶

6月24日,2023年度国家科学技术奖揭晓。由四川企业东方电气风电股份有限公司(以下简称“东方风电”)参与的《海上风电安全高效开发成套技术和装备及产业化》项目成功获得国家科学技术进步奖一等奖,其中,东方风电科研团队主要负责该项目中的10兆瓦海上风电机组研制。

风电是重要的清洁能源之一,开发海上风电不论从国际趋势或国家大方向来看都是必由之路,但研发的步子迈多大,团队在“开工”前考量了很久。“当时,我们的技术水平在5兆瓦左右,竞争力不强。立项初期,我们的定位是自主开发8兆瓦,但考虑到国外一流风电整机厂商已经走在我们前面,我们决定跨代开发10兆瓦级海上风电机组,摆脱‘跟跑’局面。”东方风电总工程师、副总经理刘世洪说。

2017年,东方风电与中国三峡集团达成合作,启动10兆瓦海上风电机组研制项目。然而,打破国外对大容量海上风电机组关键技术的垄断并不容易。刘世洪介绍,风电机组容量越大,意味着对机组的服役性能提出更高的要求,其中最关键的技术要点之一在于迎风旋转的叶片。记者了解到,风电机组容量越大,叶片越长,叶片重量越大,导致风电机组载荷增大。为了保证足够的强度和载荷可控,叶片的轻量化设计显得尤为重要。

材料是关键。东方风电首次在风电叶片上使用碳纤维材料,碳纤主梁帽幅宽也为当时世界上最宽,整支叶片要铺放100多层碳布,由于碳纤维布材质轻、回弹性特别好,需要一层一层进行铺放,整个过程不能出现任何按压和弯曲,一个极小的褶皱都可能引起后续的“质变”。叶片单支长度达到90米,“比空客A380的翼展长10米多,一支叶片上可以并排站150个成年人,是当时我国下线的最长风电叶片。”

除了叶片,10兆瓦海上风电机组的成功研发,还攻克了海上高温、高湿、高盐雾、变化莫测的环境和复杂的气候条件带来的一系列难题,可抵御77米/秒的超强台风;首创双驱电动变桨方案,填补了我国自主品牌双驱电动变桨系统的空白;研发首个海上风电智慧运维系统,根据风浪智能检测、提前预警,可以实现运维智能安排。

东方电气全球最大18兆瓦海上风电机组并网成功。东方风电供图 

“追风”之旅仍在继续。在10兆瓦海上风电机组面世后,东方风电持续开展海上大功率风电机组研制工作,2022年下线13兆瓦海上风电机组,2024年已成功并网的18兆瓦直驱海上风电机组为当前全球最大海上风电机组,“能够推动我国海上风电机组研制技术由‘并跑”’向‘领跑’转变,是我和我们团队最为骄傲的事。”刘世洪说。

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