日前，中船科技旗下中船海裝攜海上H305-25MW平臺和陸上H242-12.5MW平臺重磅亮相2024風(fēng)能展，引發(fā)行業(yè)矚目。難能可貴的是，在無論技術(shù)還是市場都異常熱鬧的今年，其并沒有步入“功率唯大”發(fā)展邏輯中。而是始終以“裝備一代、研制一代、預(yù)研一代、探索一代”的研發(fā)理念，在原有機(jī)型上進(jìn)行迭代升級，穩(wěn)步推進(jìn)機(jī)組大型化進(jìn)程。

可以說，在行業(yè)應(yīng)該更聚焦“大”，還是更注重“穩(wěn)”的問題上，中船海裝已經(jīng)用實(shí)際行動，將答案擺在了桌面上。

楊微 中船海裝黨委委員、研究院院長

“大型化趨勢下，行業(yè)面臨著越加嚴(yán)峻的設(shè)備穩(wěn)定可靠性難題?！敝写Ｑb黨委委員、研究院院長楊微對北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)說，“如何解決風(fēng)機(jī)‘質(zhì)量、成本、性能’不可能三角，以質(zhì)量為核心打造精品機(jī)型，在激烈的行業(yè)競爭中穩(wěn)中求進(jìn)，是中船海裝當(dāng)下的重點(diǎn)工作和長期發(fā)展目標(biāo)。”

助力風(fēng)電大基地質(zhì)量成本兼?zhèn)?/strong>

2024北京國際風(fēng)能展余溫尤熱。展會上，中船海裝重磅發(fā)布的兩款海陸新品——H242-12.5MW平臺陸上風(fēng)電機(jī)組、H305-25MW平臺海上風(fēng)電機(jī)組，標(biāo)志著其即向“大型化”循序漸進(jìn)，又穩(wěn)穩(wěn)落實(shí)“穩(wěn)定性”關(guān)鍵一步的扎實(shí)態(tài)度。

自2022年國家制定實(shí)施以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的總規(guī)模約450GW大型風(fēng)光基地方案以來，至今第三批大基地項(xiàng)目清單已陸續(xù)發(fā)布，并持續(xù)推進(jìn)中。今年10月9日，國家能源局召開全國可再生能源開發(fā)建設(shè)調(diào)度視頻會，提出了四項(xiàng)戰(zhàn)略部署，其中第一個就是“加大開發(fā)建設(shè)力度，尤其是在風(fēng)電和光伏大基地項(xiàng)目上”。進(jìn)一步加速了風(fēng)電大基地項(xiàng)目的開發(fā)建設(shè)進(jìn)度和市場供需力度。

此時，H242-12.5MW平臺陸上風(fēng)電機(jī)組正是針對大基地建設(shè)而生。一方面，基于客戶最優(yōu)度電成本的需求，12.5MW的大型化功率等級正是降本的重要途徑；另一方面，針對沙戈荒中高風(fēng)速資源以及復(fù)雜自然環(huán)境，H242-12.5MW機(jī)組也做出了非常多的針對性技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計。

比如，采用載荷與發(fā)電量最優(yōu)匹配設(shè)計進(jìn)一步優(yōu)化大功率超長葉片性能、以大容量主動支撐技術(shù)應(yīng)對沙戈荒地區(qū)弱電網(wǎng)現(xiàn)狀、以及應(yīng)對“沙戈荒”復(fù)雜惡劣環(huán)境開展強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)設(shè)計，充分體現(xiàn)了市場需求和技術(shù)創(chuàng)新的高度融合。

戰(zhàn)略推進(jìn)深遠(yuǎn)海風(fēng)電降本增效

隨著國家戰(zhàn)略的貫徹和深遠(yuǎn)海規(guī)劃的推進(jìn)，CWEA數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)各省專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)海上風(fēng)電規(guī)劃合計總?cè)萘窟_(dá)1.5億千瓦，其中山東、上海、福建、廣西、海南和廣東六省已批復(fù)的國管海域項(xiàng)目規(guī)模約1.4億千瓦，深遠(yuǎn)海風(fēng)電蓄勢待發(fā)。

同時，據(jù)北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)統(tǒng)計，當(dāng)前國內(nèi)正在建設(shè)和招標(biāo)中的海上風(fēng)電項(xiàng)目已高達(dá)72GW。意味著2024-2026年將再次掀起海上風(fēng)電建設(shè)高潮，深遠(yuǎn)海也必然成為市場焦點(diǎn)。

“一直以來，中船海裝在技術(shù)上通過機(jī)組大型化來降低制造、建設(shè)和運(yùn)行成本，達(dá)到降低度電成本的目標(biāo)來抵抗市場價格的波動?！睏钗⒃洪L指出，“面對深遠(yuǎn)海風(fēng)電工程建設(shè)、遠(yuǎn)距離輸電電纜等成本增加導(dǎo)致機(jī)組收益率不足問題，我們以H305平臺為代表的大容量單機(jī)功率、大葉輪直徑的機(jī)組可充分分?jǐn)偨ㄔO(shè)成本，提高風(fēng)場投資收益率?！?/p>

據(jù)悉，中船海裝H305-25MW平臺機(jī)型年均風(fēng)速10m/s下滿發(fā)小時超4000h，風(fēng)場綜合成本降低5%以上，收益率提升10%以上，適用于水深30-60m，離岸距離30-130km的浙江、福建、廣東、海南等高風(fēng)速復(fù)雜海域。

同時，該機(jī)型配置了全功率構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)，提升了深遠(yuǎn)海電網(wǎng)適應(yīng)性支撐能力；配置全息智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，可遠(yuǎn)程干預(yù)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，提升機(jī)組高效服役；配置大部件去主吊運(yùn)維裝備技術(shù)，大幅降低機(jī)組運(yùn)維成本約30%。

從源頭保障機(jī)組穩(wěn)定可靠

事實(shí)上，從行業(yè)創(chuàng)新和實(shí)踐來看，大型化和產(chǎn)品質(zhì)量并不沖突，兩者的關(guān)系甚至是相輔相成。但前提是，企業(yè)需要做足從生產(chǎn)設(shè)計到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，再到精益制造的全生命周期質(zhì)量控制。

在機(jī)組設(shè)計研發(fā)方面，H305-25MW平臺機(jī)型采用一體化全數(shù)字仿真與設(shè)計平臺，在尋找機(jī)組最優(yōu)成本的同時保障機(jī)組設(shè)計安全，從設(shè)計源頭解決機(jī)組可靠性問題。

如對葉片開展氣動和結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計，使葉片氣彈穩(wěn)定更優(yōu)，保障葉片設(shè)計可靠性。同時，其打破了海上風(fēng)電機(jī)組安全高效、穩(wěn)定可靠之間相互獨(dú)立設(shè)計和控制的研發(fā)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)大功率海上風(fēng)電機(jī)組各關(guān)鍵零部件之間的協(xié)同優(yōu)化，針對共性技術(shù)問題進(jìn)行化解。

在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上，中船海裝高度重視機(jī)組的測試驗(yàn)證，借助試驗(yàn)平臺布置了包括功率、振動、轉(zhuǎn)速、溫度、噪聲在內(nèi)的數(shù)百個傳感測量點(diǎn)，全力滿足海上風(fēng)電大型化、輕量化、集成化等新技術(shù)應(yīng)用前的測試驗(yàn)證需求，建立從部件、系統(tǒng)、樣機(jī)、小批量四個維度的驗(yàn)證體系。

以H305-25MW平臺為例，其結(jié)合發(fā)電機(jī)、齒輪箱等關(guān)鍵子系統(tǒng)型式測試和傳動系統(tǒng)地面全功率測試，以及長時間的樣機(jī)掛機(jī)驗(yàn)證優(yōu)化，確保批量裝機(jī)“設(shè)計零缺陷“，進(jìn)而保障機(jī)組運(yùn)行可靠水平。

而陸上H242平臺機(jī)組也是從產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計、部件生產(chǎn)到整機(jī)裝配，建立了從部件、系統(tǒng)、整機(jī)到風(fēng)場級的全壽命周期測試驗(yàn)證體系，模擬驗(yàn)證95%以上的實(shí)際運(yùn)行工況，嚴(yán)格保障部件的質(zhì)量和整機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性。

在精益制造上方面，中船海裝將大量風(fēng)機(jī)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行了收集和整理，并制作完成了針對制造環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制大綱，形成風(fēng)電全壽命周期技術(shù)狀態(tài)管理平臺。以問題溯源的形式來修正、調(diào)整、優(yōu)化制造環(huán)節(jié)缺陷，建立基于質(zhì)量“穿透”的全價值鏈精益質(zhì)量管理體系。

發(fā)揮生態(tài)優(yōu)勢賦能中國風(fēng)電升級

自2023年8月中國船舶集團(tuán)實(shí)施清潔能源產(chǎn)業(yè)重組，中船海裝正式加入中船科技后，在業(yè)內(nèi)逐步構(gòu)建起30多家成員單位組成的完備供應(yīng)鏈體系和風(fēng)電產(chǎn)業(yè)生態(tài)優(yōu)勢，這也成為中船海裝協(xié)同創(chuàng)新、高效運(yùn)行的保障，也是其確保新技術(shù)新產(chǎn)品穩(wěn)定、可靠、安全的優(yōu)勢。

這一點(diǎn)，在全球首臺下線、首臺商業(yè)化應(yīng)用的中船海裝H260-18MW海上風(fēng)電機(jī)組取得的重大成就上得到了充分的體現(xiàn)——今年7月，中船海裝18MW中速全集成海上風(fēng)電機(jī)組啟動發(fā)電，滿發(fā)風(fēng)速下，該機(jī)組每小時可發(fā)出18000度清潔電能。該機(jī)組成功入選國家能源局十大科技成果，中央企業(yè)科技創(chuàng)新成果產(chǎn)品手冊（2023），為未來海上風(fēng)電市場迎戰(zhàn)深遠(yuǎn)海打出樣板。

“無論從新產(chǎn)品穩(wěn)定、可靠、安全角度，亦或是關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)角度，中船海裝都將切實(shí)增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，從技術(shù)上、產(chǎn)品上保障能源安全，推動國家能源轉(zhuǎn)型?！睏钗⒅赋觯斑@也是作為國之央企的責(zé)任擔(dān)當(dāng)?！?/p>

對中船海裝而言，其對技術(shù)創(chuàng)新的投入、風(fēng)電可靠性的執(zhí)著，以及基于產(chǎn)品質(zhì)量性能提升所做出的努力，不僅是推動自身發(fā)展的需要，更是保障國家安全和提升國際競爭力的重要途徑。

尤其在產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性成為發(fā)展主題的當(dāng)下，風(fēng)電早已不是“跑馬圈地”的時代。誰把控了風(fēng)電機(jī)組質(zhì)量，誰才能真正掌控未來。