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(資料圖)

北京日報客戶端 | 記者 趙語涵

一排排白色風(fēng)電機(jī)依靠巨大的風(fēng)輪轉(zhuǎn)動獲取新能源，這樣的風(fēng)電站已經(jīng)在我國多地建設(shè)。而為了實(shí)現(xiàn)更高效率地捕捉風(fēng)能，風(fēng)力發(fā)電機(jī)正進(jìn)行排布兩個風(fēng)輪的創(chuàng)新嘗試。10月30日，由中國華能集團(tuán)牽頭研制的2.7兆瓦串列式雙風(fēng)輪風(fēng)電機(jī)組“賽瑞號”在北京未來科學(xué)城舉辦整機(jī)下線儀式。“賽瑞號”機(jī)組打破常規(guī)，采用緊湊型串列式雙風(fēng)輪，首次實(shí)現(xiàn)風(fēng)能多級葉輪協(xié)同捕能、高效梯次利用的世界性難題，解決了長期制約風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能捕獲效率低、葉片尺寸過大等瓶頸，為風(fēng)電行業(yè)趟出一條新賽道。

“賽瑞號”風(fēng)電機(jī)組下線儀式現(xiàn)場。華能清能院供圖

下線儀式現(xiàn)場，來自中國華能集團(tuán)的技術(shù)專家向參會嘉賓們展示介紹了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的“賽瑞號”。與傳統(tǒng)所見的單風(fēng)輪風(fēng)機(jī)不同，“賽瑞號”在風(fēng)機(jī)的頂部前后平行排布了兩個可轉(zhuǎn)動的風(fēng)輪。為何要這樣設(shè)計(jì)？ 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，華能清能院副院長郭小江告訴記者，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)單風(fēng)輪風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能捕獲效率已逼近理論極限，進(jìn)一步提升的難度和代價極大。對于單風(fēng)輪電機(jī)組來說，擴(kuò)大葉片尺寸成為提升捕能效率的主要方式。近年來，風(fēng)電機(jī)組葉片尺寸急劇擴(kuò)大，全球最大的風(fēng)機(jī)風(fēng)輪直徑已超260米，單支葉片制造成本高達(dá)700萬元以上，對風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)、施工和造價帶來嚴(yán)重挑戰(zhàn)。

“單風(fēng)輪已逼近極限的情況下，雙風(fēng)輪成為一個新的探索方向，這也是借鑒了傳統(tǒng)火電、水電等發(fā)電技術(shù)成熟的多級利用理念?！边@位負(fù)責(zé)人進(jìn)一步解釋，“利用前后風(fēng)輪協(xié)同，后面的風(fēng)輪可以吸收第一個風(fēng)輪后方氣流的剩余能量，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的梯次利用，顯著提高風(fēng)能系統(tǒng)綜合利用率，從而突破風(fēng)能捕獲效率極限。”

與傳統(tǒng)風(fēng)電機(jī)組相比，雙風(fēng)輪機(jī)組可實(shí)現(xiàn)單機(jī)成本降低10%，風(fēng)能利用率提高15%，風(fēng)機(jī)葉輪尺寸縮小近一半、額定功率下等效單位掃風(fēng)面積風(fēng)能捕獲功率提升至原來的2倍左右。經(jīng)測算，在同樣面積的風(fēng)電場，雙風(fēng)輪機(jī)組的使用，可將機(jī)位數(shù)和發(fā)電量大幅提升50%以上，大幅節(jié)省國土資源。同時，新機(jī)組對材料、制造、運(yùn)輸、安裝、運(yùn)維的要求更低，成本也隨之降低，應(yīng)用前景極為廣闊。

據(jù)悉，中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司牽頭承擔(dān)了“新型高效風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置關(guān)鍵技術(shù)研究”這一國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)。項(xiàng)目于2020年11月開始啟動，周期為3年。目前，研發(fā)團(tuán)隊(duì)已完全掌握了雙風(fēng)輪仿真分析、設(shè)計(jì)優(yōu)化、制造測試等核心關(guān)鍵技術(shù)，短短兩年建立了擁有超百項(xiàng)國家發(fā)明專利的知識產(chǎn)權(quán)體系，將我國風(fēng)力發(fā)電技術(shù)從跟跑轉(zhuǎn)化為在新賽道上的領(lǐng)跑。據(jù)了解，“賽瑞號”將于2022年底在華能吉林通榆“鄉(xiāng)村振興”風(fēng)電場并網(wǎng)發(fā)電。

標(biāo)簽： 中國華能 關(guān)鍵技術(shù)