装备启航深蓝海 能源清洁添新绿

2024-12-31 00:00:00王靛葛午东王立动杨扩岭陈孝旭
太阳能 2024年9期
关键词:中车风电高铁

2024年9月24日,中国中车集团有限公司(下文简称为“中国中车”)强势亮相德国汉堡国际风能展,并发布面向深蓝海的20 MW级漂浮式风电机组—— 启航号,其作为全球领先的大功率海上漂浮式风电机组,展现了中国中车“双赛道双集群”发展新格局的最新智慧,为中国绿色能源装备发展和“双碳”目标实现助力添彩。

一" 双赛道厚积薄发,大型风电机组展露锋芒

“启航号”由中国中车自主研发,具有自主知识产权,其扫风面积达53100 m2,超过7个标准足球场,运行1圈可满足一般家庭2~4天的用电量。该风电机组配备高性能叶片,具有高可靠、高发电量等优良特性;同时,其运用多种智能传感及智能控制技术,可全面感知自身运行状态,实时保证安全稳定运行;此外,其可抵御50年一遇超强台风。

“启航号”应用场景广泛,既可应对深远海域的复杂环境,也可满足近海区域的使用。平台基础和整机结构的优化设计能很好提升风电机组的鲁棒性,可使风电机组从容应对强风、大浪、高湿、高盐等复杂场景。同时,该风电机组兼顾了多场景下运维的便利性,具有安装方便、部署灵活的优势,为海上风电发展提供了更优方案。

二" 双集群技术突破,高精尖行业领先

高铁是中国中车为中国打造的第1张“金名片”,在中国能源转型的大背景下,中国中车矢志将风电产业打造为第2张“金名片”,为绿色能源目标实现提供中国中车智慧。

立起来的高铁——高铁品质,值得信赖

中国高铁技术稳步发展,为人们带来高效、安全、便捷的出行条件,高铁的品质及技术积累也为中国中车绿色能源装备发展奠定了优越的基础条件。从技术原理上来看,高铁技术与风电技术在能量转换方面如出一辙;从检测控制技术上来看,高铁成熟高端的系统体系为风电机组智能监控提供了先进策略;从加工制造上来看,高铁先进的工艺、设备和经验为打造风电全产业链提供了坚实基础。因此,中国中车风电机组犹如“立起来的高铁”,既传承了高铁的优越基因,也促进了风电技术创新发展。

高铁技术的平移创新为风电装备发电性能及可靠性提升赋予了丰富经验及智慧。中国中车已经实现了轨道交通系统集成、牵引传动、控制系统、车体技术等9大关键技术在清洁能源装备领域的应用,并创新性研发了高精度风功率预测、超高塔、一机一储、云边协同故障预警及健康管理(PHM)、风机数字孪生、无人值守、叶片除冰、综合能量管理系统等多项前沿核心技术。

全产业链布局—— 供应成熟,性能优越

中国中车是国内产业链最全、唯一拥有完全自主化风电芯片的风电装备企业。在产品布局方面,中国中车的发电机市场占有率世界排名第1,绝缘栅双极晶体管(IGBT)功率器件的市场占有率中国排名第1,叶片的市场占有率中国排名第2,并在风电联轴器、弹性支撑、超强电容模组、环槽铆钉等细分环节独占鳌头。在产业布局方面,中国中车拥有风电机组整机基地25个、发电机基地15个、叶片基地7个、塔筒基地10个、其他部件基地14个。在产业链聚合方面,不仅能够确保产品在风电项目全生命周期内的安全高效运行,还能够确保上下游企业紧密合作协同,共同保证风电机组的优越性能。

掌握核心技术—— 科研为先,试验为基

在整体设计方面,“启航号”运用系统设计理念,采用一体化荷载分析(ILA)耦合设计,对多系统(长柔叶片-风电机组-漂浮平台-系泊系统-动态海缆)进行了动态响应仿真;集成了漂浮平台稳定性控制技术、大海浪穿越控制技术、倾角反馈控制技术等,使漂浮式风电机组摆幅更小、运行更加平稳,保证了风电机组在海洋高复杂工况下运行的安全性和可靠性。

在零部件设计方面,“启航号”针对漂浮式情景采取了多元定制措施,例如:传动链采取了“多种密封形式并用+主动回油技术”,能够有效避免风电机组漏油,为保护海洋环境做足准备;变压器采用成熟的干式方案,优化绕组、铁芯固定方式,优化减震措施,保证了部件的可靠性,等。上述措施对风电机组安全可靠运行提供了充分条件。

在仿真验证方面,“启航号”针对风电机组的运行工况和特殊设计,在零部件环节、整机环节及仿真控制环节制定了完备的试验测试方案,充分验证了风电机组实际性能,保证了理论设计与实际运行的一致性,扎牢技术保障,为风电机组安全运行保驾护航。

三" 全谱系奏演华章,全产业智慧共链

在以风电机组为基础的绿色能源装备制造能力上,中国中车针对不同风电场环境和发电需求,提供了完整的产品型谱,覆盖了陆上1.5~ 12 MW,以及海上8~20 MW等多功率风电机组等级,实现了从高山到平原、从荒漠到林地、从陆地到海洋的多场景、广地域的风电机组方案的定制。

中国中车致力于打造“风光氢储一体化”综合解决方案,构建从能源获取、储存到应用的绿色、低碳、可持续的全过程能源生态系统。整合风能、太阳能、水能及氢能等多种形式能源,实现能源高效互补与综合利用。在风电装备、储能系统、制氢用氢等多领域、多场景持续创新突破,实现系统方案供给的全方位、全要素、全流程、全覆盖。

面向未来,中国中车将持续开展风电装备智能AI技术研究,完善风电机组多元感知、智能风电机组及智慧风场管理等技术,并逐步应用到产品中,努力使风电机组智慧健康运行、风电场无人值守的愿景落地。与此同时,中国中车将继续聚焦全产业链的数智化转型,持续改造全链条,推动产业链全面升级。

中国中车始终坚持绿色发展理念,着力打造轨道交通装备与清洁能源装备“双赛道双集群”的发展新格局,推动交通与能源“共链发展、融合发展”,为实现绿水青山的“双碳”目标贡献中国中车力量。

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