“大風車”轉(zhuǎn)呀轉(zhuǎn)

在山間↓

(資料圖片僅供參考)

△福建省連城縣石壁山風電場

在海上↓

在沙漠戈壁↓

在草原↓

△中國廣核集團內(nèi)蒙古興安盟風電基地

在高原↓

△西藏措美哲古風電場

世界第一，已經(jīng)成為我國風電的亮眼標簽。

2010年底，我國風力發(fā)電累計裝機容量躍居世界第一。此后，風電裝機穩(wěn)居第一，于2015年突破1億千瓦，2019年突破2億千瓦，2021年突破3億千瓦。

中國風電為何能一路領(lǐng)跑？一起去探尋風之魅力。

自主之風

輪轂中心高度152米，約相當于一座52層大樓的高度；機艙、發(fā)電機組合體重達385噸，相當于190臺越野車的重量；單只葉片重54噸，長123米，能夠同時容納300個成年人并肩站立；葉輪掃風面積約5萬平方米，約相當于7個標準足球場大。

這就是全球首臺16兆瓦海上風電機組，6月28日在三峽集團福建海上風電場吊裝成功。

建成投產(chǎn)后，它將成為全球已投運的單機容量最大海上風電機組。而且，包括發(fā)電系統(tǒng)在內(nèi)，這臺風機的大型主軸軸承、超長輕量葉片等核心部件均實現(xiàn)了國產(chǎn)化。

從外部看，這個風機是個“鐵疙瘩”，但實際上，內(nèi)部大有乾坤。

16兆瓦海上風電機組，在保證發(fā)電量的前提下，將發(fā)電機的重量降低到了20噸左右，實現(xiàn)了大容量電機小型化的技術(shù)突破。

遍布整機的數(shù)百個傳感器和機艙上的激光雷達，可以感知溫度、濕度、風速等信息，數(shù)字化跟蹤機組的運行狀態(tài)，在惡劣氣象條件下，還能通過機組自身的智慧“大腦”，進行風機角度、功率的調(diào)節(jié)。

123米超長海上風電葉片為100%我國自主知識產(chǎn)權(quán)。并不只是大，它的內(nèi)部主梁結(jié)構(gòu)突破性采用碳纖維材料，葉片重量減輕了20%左右。這款葉片96%以上的原材料實現(xiàn)了國產(chǎn)化；技術(shù)工藝上更擁有100%的自主知識產(chǎn)權(quán)。

可以說，16兆瓦海上風電機組是我國風電高端裝備制造能力的一次集中展示。目前，我國已發(fā)展成為世界第一大風電整機裝備生產(chǎn)國，產(chǎn)量占全球的一半以上，已形成了完整的具有領(lǐng)先水平和全球競爭力的風電產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈。

突破之風

近年來，我國風電快速發(fā)展，從海洋到陸地，不斷突破環(huán)境條件限制，一架架“大風車”拔地而起。

在海上，風電平臺向深遠海挺進。

今年5月，我國首座深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”成功并入文昌油田群電網(wǎng)，正式為海上油氣田輸送綠電，可節(jié)省天然氣近千萬立方米，預(yù)計年均減少二氧化碳排放2.2萬噸。

在深遠海怎么建造風機呢？秘訣是“浮”。

浮式風電平臺是一種可在水中漂浮并捕捉風能發(fā)電的裝備，通過在浮體內(nèi)部注水壓載，實現(xiàn)在水中漂浮并保持平衡狀態(tài)，以克服海水對風機基礎(chǔ)的晃動作用。

“海油觀瀾號”是我國第一個工作海域距離海岸線100公里以上，水深超過100米的浮式風電平臺。它整體高度超200米，吃水總重達11000噸，通過9根錨鏈系泊固定在水深120米的海洋深處。

“海油觀瀾號”所在的地方是全球已有海上風電環(huán)境工況的最復(fù)雜海域。這樣的“大家伙”??漂在海上安全嗎？放心，“海油觀瀾號”創(chuàng)新應(yīng)用一體化設(shè)計和迭代技術(shù)，能夠保證在超17級的最強臺風下安全穩(wěn)定運行。

在陸地，風電場突破高海拔限制。

西藏措美哲古風電場是世界最高海拔風電場。它位于喜馬拉雅山北麓的山南市措美縣哲古鎮(zhèn)，是首個并入西藏主電網(wǎng)的風電項目，風電建設(shè)在海拔5000米至5200米之間。

一期項目于2021年底全面投產(chǎn)發(fā)電。截至今年3月，累計發(fā)電量已突破1億千瓦時。

在高海拔建設(shè)風電站，風機不僅必須要解決極低空氣密度、高強度日照、超高海拔、低氣壓等環(huán)境工況難題，還要對電氣電控、冷卻、防雷等系統(tǒng)進行專門設(shè)計。

西藏措美哲古風電項目的成功，填補了超高海拔地區(qū)風力發(fā)電開發(fā)建設(shè)的行業(yè)空白，打破了“高原風能有氣無力、不具有開發(fā)價值”的說法。

“向云端，山那邊，海里面”，歌詞中所唱，也是中國風電建設(shè)真實動人的寫照。

建設(shè)之風

今年早些時候，三峽能源四川金陽風電場風機葉片在險峻山路上“神龍擺尾”的視頻火了。

風機葉片長75米、重19噸，把它運到在建的風電場，一路要走懸崖、過險彎、越盤山，全程200多公里，走了半個月，辛苦可想而知。

△畫面為10倍速效果

該項目負責人羅濤回憶，“剛開始，駕駛員說，給多少錢，都不愿意做?！痹趺崔k？負責人上。運輸公司老總上陣開車，羅濤和同事們就跟車，前前后后地照看、指揮。路不夠?qū)?，工人們就吊著安全繩開鑿。功夫不負有心人，最終實現(xiàn)當年建設(shè)、當年完工。

而16兆瓦海上風電機組的123米超長海上風電葉片轉(zhuǎn)運，同樣不容易。運輸車輛有著特殊的設(shè)計，全車輪胎數(shù)超過了60個。

各地風機葉片運輸?shù)膱鼍翱吹萌瞬唤磷『粑??？吹靡姷氖巧衿妫惺艿降氖且懔?，所有的建設(shè)都是建設(shè)者迎難而上的成功。

風機葉片運輸已經(jīng)如此困難，安裝的難度更是可想而知。

葉片吊裝是16兆瓦風機安裝過程中最難也是最關(guān)鍵的工序。福建平潭外海海域，一年中約有300多天有6級以上的大風。在風力的作用下，高空吊裝時巨大的葉片和輪轂極易產(chǎn)生晃動。而葉片在安裝對接時，需將176顆直徑42毫米的高強螺栓插入直徑為45毫米的螺栓孔內(nèi)，安裝誤差須控制在1.5毫米以內(nèi)，堪稱百米高空“穿針引線”。

為安全、優(yōu)質(zhì)、高效地完成，項目施工方從廣東調(diào)來全球首艘2000噸級第四代海上風電安裝平臺——“白鶴灘”號。

“白鶴灘”號向上豎起的樁腿長達120米，水面之下的樁腿直插海底，穿過淤泥直達硬頂層，支撐平臺立于海上。配置的動力定位系統(tǒng)，可以保障作業(yè)者在風高浪急、暗流涌動的復(fù)雜作業(yè)環(huán)境中做到“任憑風浪起，穩(wěn)坐釣魚臺”。

2020年以前，國內(nèi)沒有一艘能夠滿足水深超40米、風機輪轂中心高度超130米的風電安裝船。為了推動海上風電由近海向遠海開發(fā)，我國建造了國內(nèi)首艘滿足深遠海風機安裝的安裝船“白鶴灘”號，國內(nèi)最大的綜合性勘探試驗平臺。截至2022年底，國內(nèi)現(xiàn)役風電安裝船54艘。

可以說，建設(shè)者的迎難而上，建設(shè)利器的不斷完善，共同成就了中國風電的建設(shè)傳奇。

自主研發(fā)、不斷突破、扎實建設(shè)，中國風電乘風而起，扶搖直上、“風”采無限！

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