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“大風(fēng)車”轉(zhuǎn)呀轉(zhuǎn)
在山間↓
(資料圖)
△福建省連城縣石壁山風(fēng)電場
在海上↓
在沙漠戈壁↓
在草原↓
△中國廣核集團(tuán)內(nèi)蒙古興安盟風(fēng)電基地
在高原↓
△西藏措美哲古風(fēng)電場
世界第一,已經(jīng)成為我國風(fēng)電的亮眼標(biāo)簽。
2010年底,我國風(fēng)力發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量躍居世界第一。此后,風(fēng)電裝機(jī)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(fēng)電為何能一路領(lǐng)跑?一起去探尋風(fēng)之魅力。
自主之風(fēng)
輪轂中心高度152米,約相當(dāng)于一座52層大樓的高度;機(jī)艙、發(fā)電機(jī)組合體重達(dá)385噸,相當(dāng)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(fēng)面積約5萬平方米,約相當(dāng)于7個標(biāo)準(zhǔn)足球場大。
這就是全球首臺16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組,6月28日在三峽集團(tuán)福建海上風(fēng)電場吊裝成功。
建成投產(chǎn)后,它將成為全球已投運(yùn)的單機(jī)容量最大海上風(fēng)電機(jī)組。而且,包括發(fā)電系統(tǒng)在內(nèi),這臺風(fēng)機(jī)的大型主軸軸承、超長輕量葉片等核心部件均實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。
從外部看,這個風(fēng)機(jī)是個“鐵疙瘩”,但實(shí)際上,內(nèi)部大有乾坤。
16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組,在保證發(fā)電量的前提下,將發(fā)電機(jī)的重量降低到了20噸左右,實(shí)現(xiàn)了大容量電機(jī)小型化的技術(shù)突破。
遍布整機(jī)的數(shù)百個傳感器和機(jī)艙上的激光雷達(dá),可以感知溫度、濕度、風(fēng)速等信息,數(shù)字化跟蹤機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài),在惡劣氣象條件下,還能通過機(jī)組自身的智慧“大腦”,進(jìn)行風(fēng)機(jī)角度、功率的調(diào)節(jié)。
123米超長海上風(fēng)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(shí)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(fēng)電機(jī)組是我國風(fēng)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(fēng)電整機(jī)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(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈。
突破之風(fēng)
近年來,我國風(fēng)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(fēng)車”拔地而起。
在海上,風(fēng)電平臺向深遠(yuǎn)海挺進(jìn)。
今年5月,我國首座深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)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(jì)年均減少二氧化碳排放2.2萬噸。
在深遠(yuǎn)海怎么建造風(fēng)機(jī)呢?秘訣是“浮”。
浮式風(fēng)電平臺是一種可在水中漂浮并捕捉風(fēng)能發(fā)電的裝備,通過在浮體內(nèi)部注水壓載,實(shí)現(xiàn)在水中漂浮并保持平衡狀態(tài),以克服海水對風(fēng)機(jī)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(fēng)電平臺。它整體高度超200米,吃水總重達(dá)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(fēng)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(jì)和迭代技術(shù),能夠保證在超17級的最強(qiáng)臺風(fēng)下安全穩(wěn)定運(yùn)行。
在陸地,風(fēng)電場突破高海拔限制。
西藏措美哲古風(fēng)電場是世界最高海拔風(fēng)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(fēng)電項(xiàng)目,風(fēng)電建設(shè)在海拔5000米至5200米之間。
一期項(xiàng)目于2021年底全面投產(chǎn)發(fā)電。截至今年3月,累計(jì)發(fā)電量已突破1億千瓦時。
在高海拔建設(shè)風(fēng)電站,風(fēng)機(jī)不僅必須要解決極低空氣密度、高強(qiáng)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(jìn)行專門設(shè)計(jì)。
西藏措美哲古風(fēng)電項(xiàng)目的成功,填補(bǔ)了超高海拔地區(qū)風(fēng)力發(fā)電開發(fā)建設(shè)的行業(yè)空白,打破了“高原風(fēng)能有氣無力、不具有開發(fā)價(jià)值”的說法。
“向云端,山那邊,海里面”,歌詞中所唱,也是中國風(fēng)電建設(shè)真實(shí)動人的寫照。
建設(shè)之風(fēng)
今年早些時候,三峽能源四川金陽風(fēng)電場風(fēng)機(jī)葉片在險(xiǎn)峻山路上“神龍擺尾”的視頻火了。
風(fēng)機(jī)葉片長75米、重19噸,把它運(yùn)到在建的風(fēng)電場,一路要走懸崖、過險(xiǎn)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(xiàng)目負(fù)責(zé)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(fù)責(zé)人上。運(yùn)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)挘と藗兙偷踔踩K開鑿。功夫不負(fù)有心人,最終實(shí)現(xiàn)當(dāng)年建設(shè)、當(dāng)年完工。
而16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組的123米超長海上風(fēng)電葉片轉(zhuǎn)運(yùn),同樣不容易。運(yùn)輸車輛有著特殊的設(shè)計(jì),全車輪胎數(shù)超過了60個。
各地風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)輸?shù)膱鼍翱吹萌瞬唤磷『粑???吹靡姷氖巧衿?,感受到的是毅力,所有的建設(shè)都是建設(shè)者迎難而上的成功。
風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)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(fēng)機(jī)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(fēng)。在風(fēng)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(qiáng)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(xiàng)目施工方從廣東調(diào)來全球首艘2000噸級第四代海上風(fēng)電安裝平臺——“白鶴灘”號。
“白鶴灘”號向上豎起的樁腿長達(dá)120米,水面之下的樁腿直插海底,穿過淤泥直達(dá)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(fēng)高浪急、暗流涌動的復(fù)雜作業(yè)環(huán)境中做到“任憑風(fēng)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(fēng)機(jī)輪轂中心高度超130米的風(fēng)電安裝船。為了推動海上風(fēng)電由近海向遠(yuǎn)海開發(fā),我國建造了國內(nèi)首艘滿足深遠(yuǎn)海風(fēng)機(jī)安裝的安裝船“白鶴灘”號,國內(nèi)最大的綜合性勘探試驗(yàn)平臺。截至2022年底,國內(nèi)現(xiàn)役風(fēng)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(fēng)電的建設(shè)傳奇。
自主研發(fā)、不斷突破、扎實(shí)建設(shè),中國風(fēng)電乘風(fēng)而起,扶搖直上、“風(fēng)”采無限!
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