2024年9月24日,中國(guó)中車(chē)集團(tuán)有限公司(下文簡(jiǎn)稱(chēng)為“中國(guó)中車(chē)”)強(qiáng)勢(shì)亮相德國(guó)漢堡國(guó)際風(fēng)能展,并發(fā)布面向深藍(lán)海的20 MW級(jí)漂浮式風(fēng)電機(jī)組—— 啟航號(hào),其作為全球領(lǐng)先的大功率海上漂浮式風(fēng)電機(jī)組,展現(xiàn)了中國(guó)中車(chē)“雙賽道雙集群”發(fā)展新格局的最新智慧,為中國(guó)綠色能源裝備發(fā)展和“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)助力添彩。
一" 雙賽道厚積薄發(fā),大型風(fēng)電機(jī)組展露鋒芒
“啟航號(hào)”由中國(guó)中車(chē)自主研發(fā),具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),其掃風(fēng)面積達(dá)53100 m2,超過(guò)7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng),運(yùn)行1圈可滿足一般家庭2~4天的用電量。該風(fēng)電機(jī)組配備高性能葉片,具有高可靠、高發(fā)電量等優(yōu)良特性;同時(shí),其運(yùn)用多種智能傳感及智能控制技術(shù),可全面感知自身運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時(shí)保證安全穩(wěn)定運(yùn)行;此外,其可抵御50年一遇超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。
“啟航號(hào)”應(yīng)用場(chǎng)景廣泛,既可應(yīng)對(duì)深遠(yuǎn)海域的復(fù)雜環(huán)境,也可滿足近海區(qū)域的使用。平臺(tái)基礎(chǔ)和整機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)能很好提升風(fēng)電機(jī)組的魯棒性,可使風(fēng)電機(jī)組從容應(yīng)對(duì)強(qiáng)風(fēng)、大浪、高濕、高鹽等復(fù)雜場(chǎng)景。同時(shí),該風(fēng)電機(jī)組兼顧了多場(chǎng)景下運(yùn)維的便利性,具有安裝方便、部署靈活的優(yōu)勢(shì),為海上風(fēng)電發(fā)展提供了更優(yōu)方案。
二" 雙集群技術(shù)突破,高精尖行業(yè)領(lǐng)先
高鐵是中國(guó)中車(chē)為中國(guó)打造的第1張“金名片”,在中國(guó)能源轉(zhuǎn)型的大背景下,中國(guó)中車(chē)矢志將風(fēng)電產(chǎn)業(yè)打造為第2張“金名片”,為綠色能源目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供中國(guó)中車(chē)智慧。
立起來(lái)的高鐵——高鐵品質(zhì),值得信賴
中國(guó)高鐵技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展,為人們帶來(lái)高效、安全、便捷的出行條件,高鐵的品質(zhì)及技術(shù)積累也為中國(guó)中車(chē)綠色能源裝備發(fā)展奠定了優(yōu)越的基礎(chǔ)條件。從技術(shù)原理上來(lái)看,高鐵技術(shù)與風(fēng)電技術(shù)在能量轉(zhuǎn)換方面如出一轍;從檢測(cè)控制技術(shù)上來(lái)看,高鐵成熟高端的系統(tǒng)體系為風(fēng)電機(jī)組智能監(jiān)控提供了先進(jìn)策略;從加工制造上來(lái)看,高鐵先進(jìn)的工藝、設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)為打造風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此,中國(guó)中車(chē)風(fēng)電機(jī)組猶如“立起來(lái)的高鐵”,既傳承了高鐵的優(yōu)越基因,也促進(jìn)了風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。
高鐵技術(shù)的平移創(chuàng)新為風(fēng)電裝備發(fā)電性能及可靠性提升賦予了豐富經(jīng)驗(yàn)及智慧。中國(guó)中車(chē)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了軌道交通系統(tǒng)集成、牽引傳動(dòng)、控制系統(tǒng)、車(chē)體技術(shù)等9大關(guān)鍵技術(shù)在清潔能源裝備領(lǐng)域的應(yīng)用,并創(chuàng)新性研發(fā)了高精度風(fēng)功率預(yù)測(cè)、超高塔、一機(jī)一儲(chǔ)、云邊協(xié)同故障預(yù)警及健康管理(PHM)、風(fēng)機(jī)數(shù)字孿生、無(wú)人值守、葉片除冰、綜合能量管理系統(tǒng)等多項(xiàng)前沿核心技術(shù)。
全產(chǎn)業(yè)鏈布局—— 供應(yīng)成熟,性能優(yōu)越
中國(guó)中車(chē)是國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈最全、唯一擁有完全自主化風(fēng)電芯片的風(fēng)電裝備企業(yè)。在產(chǎn)品布局方面,中國(guó)中車(chē)的發(fā)電機(jī)市場(chǎng)占有率世界排名第1,絕緣柵雙極晶體管(IGBT)功率器件的市場(chǎng)占有率中國(guó)排名第1,葉片的市場(chǎng)占有率中國(guó)排名第2,并在風(fēng)電聯(lián)軸器、彈性支撐、超強(qiáng)電容模組、環(huán)槽鉚釘?shù)燃?xì)分環(huán)節(jié)獨(dú)占鰲頭。在產(chǎn)業(yè)布局方面,中國(guó)中車(chē)擁有風(fēng)電機(jī)組整機(jī)基地25個(gè)、發(fā)電機(jī)基地15個(gè)、葉片基地7個(gè)、塔筒基地10個(gè)、其他部件基地14個(gè)。在產(chǎn)業(yè)鏈聚合方面,不僅能夠確保產(chǎn)品在風(fēng)電項(xiàng)目全生命周期內(nèi)的安全高效運(yùn)行,還能夠確保上下游企業(yè)緊密合作協(xié)同,共同保證風(fēng)電機(jī)組的優(yōu)越性能。
掌握核心技術(shù)—— 科研為先,試驗(yàn)為基
在整體設(shè)計(jì)方面,“啟航號(hào)”運(yùn)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念,采用一體化荷載分析(ILA)耦合設(shè)計(jì),對(duì)多系統(tǒng)(長(zhǎng)柔葉片-風(fēng)電機(jī)組-漂浮平臺(tái)-系泊系統(tǒng)-動(dòng)態(tài)海纜)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真;集成了漂浮平臺(tái)穩(wěn)定性控制技術(shù)、大海浪穿越控制技術(shù)、傾角反饋控制技術(shù)等,使漂浮式風(fēng)電機(jī)組擺幅更小、運(yùn)行更加平穩(wěn),保證了風(fēng)電機(jī)組在海洋高復(fù)雜工況下運(yùn)行的安全性和可靠性。
在零部件設(shè)計(jì)方面,“啟航號(hào)”針對(duì)漂浮式情景采取了多元定制措施,例如:傳動(dòng)鏈采取了“多種密封形式并用+主動(dòng)回油技術(shù)”,能夠有效避免風(fēng)電機(jī)組漏油,為保護(hù)海洋環(huán)境做足準(zhǔn)備;變壓器采用成熟的干式方案,優(yōu)化繞組、鐵芯固定方式,優(yōu)化減震措施,保證了部件的可靠性,等。上述措施對(duì)風(fēng)電機(jī)組安全可靠運(yùn)行提供了充分條件。
在仿真驗(yàn)證方面,“啟航號(hào)”針對(duì)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行工況和特殊設(shè)計(jì),在零部件環(huán)節(jié)、整機(jī)環(huán)節(jié)及仿真控制環(huán)節(jié)制定了完備的試驗(yàn)測(cè)試方案,充分驗(yàn)證了風(fēng)電機(jī)組實(shí)際性能,保證了理論設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)行的一致性,扎牢技術(shù)保障,為風(fēng)電機(jī)組安全運(yùn)行保駕護(hù)航。
三" 全譜系奏演華章,全產(chǎn)業(yè)智慧共鏈
在以風(fēng)電機(jī)組為基礎(chǔ)的綠色能源裝備制造能力上,中國(guó)中車(chē)針對(duì)不同風(fēng)電場(chǎng)環(huán)境和發(fā)電需求,提供了完整的產(chǎn)品型譜,覆蓋了陸上1.5~ 12 MW,以及海上8~20 MW等多功率風(fēng)電機(jī)組等級(jí),實(shí)現(xiàn)了從高山到平原、從荒漠到林地、從陸地到海洋的多場(chǎng)景、廣地域的風(fēng)電機(jī)組方案的定制。
中國(guó)中車(chē)致力于打造“風(fēng)光氫儲(chǔ)一體化”綜合解決方案,構(gòu)建從能源獲取、儲(chǔ)存到應(yīng)用的綠色、低碳、可持續(xù)的全過(guò)程能源生態(tài)系統(tǒng)。整合風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能及氫能等多種形式能源,實(shí)現(xiàn)能源高效互補(bǔ)與綜合利用。在風(fēng)電裝備、儲(chǔ)能系統(tǒng)、制氫用氫等多領(lǐng)域、多場(chǎng)景持續(xù)創(chuàng)新突破,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案供給的全方位、全要素、全流程、全覆蓋。
面向未來(lái),中國(guó)中車(chē)將持續(xù)開(kāi)展風(fēng)電裝備智能AI技術(shù)研究,完善風(fēng)電機(jī)組多元感知、智能風(fēng)電機(jī)組及智慧風(fēng)場(chǎng)管理等技術(shù),并逐步應(yīng)用到產(chǎn)品中,努力使風(fēng)電機(jī)組智慧健康運(yùn)行、風(fēng)電場(chǎng)無(wú)人值守的愿景落地。與此同時(shí),中國(guó)中車(chē)將繼續(xù)聚焦全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)智化轉(zhuǎn)型,持續(xù)改造全鏈條,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈全面升級(jí)。
中國(guó)中車(chē)始終堅(jiān)持綠色發(fā)展理念,著力打造軌道交通裝備與清潔能源裝備“雙賽道雙集群”的發(fā)展新格局,推動(dòng)交通與能源“共鏈發(fā)展、融合發(fā)展”,為實(shí)現(xiàn)綠水青山的“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)中國(guó)中車(chē)力量。