全球单机容量最大海上风电机组下线

□ 张莉婧

近日，我国首个碳中和工业园区——福建三峡海上风电国际产业园（以下简称“产业园”）里一片欢腾，全球单机容量最大、叶轮直径最大的海上风电机组GWH252-16MW成功下线，这台由三峡集团与金风科技联手研制拥有完全自主知识产权的16兆瓦海上风电机组，不久后将于平潭外海“大显身手”。

“16兆瓦机组的成功下线，标志着我国风电装备产业实现了从‘跟跑’到‘并跑’再到‘领跑’的历史性跨越，创造了全球海上风电装备发展的最新标杆。下一步，我们将加大力度推广使用我国自主研发、具有国际先进水平的‘大国重器’，以实际行动支持先进装备制造业和实体经济的发展。”三峡集团董事长、党组书记雷鸣山表示。

风电产业加速领跑世界

11月8日，距离GWH252-16MW超大容量海上风电机组下线还有15天，紧张有序的下线前实验正在进行。“经过层层仿真实验，分析试验结果，数据指标合格，机组才能成功下线，而从今年2月立项到机组下线只用了9个月时间，这就是中国速度。”金风科技有限公司产品与解决方案中心海上产品线产品经理李鹏不禁感叹道。

就在同一个产业园区，全球叶轮直径最大、亚太地区单机容量最大的13.6兆瓦风电机组不久前刚刚下线，距离新的世界纪录产生，仅仅过了一个月。翻开产业园的产品日志，让人不禁心潮澎湃：2019年9月，我国自主研发的8兆瓦、10兆瓦机组相继下线，历史性地将我国海上风机容量提升至“两位数”时代；2022年2月13兆瓦机组下线，创下亚洲地区单机容量最大、叶轮直径最大风电机组纪录；10月13.6兆瓦机组下线，再次刷新这一纪录；到如今16兆瓦机组树立起全球风电装备新标杆……产业园里的中国风电人，用两年半的时间，创下了多项大容量海上风电机组示范验证的纪录，见证了我国海上风电重大装备国产化制造能力的持续提升与创新突破。

在中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩看来，“机组容量不断增大可以显著提升发电量，同等装机规模下提高施工打桩、运输、吊装效率，减少海底电缆等材料的使用量，极大地降低成本，节约点位集约用海，使得我国海上风电也能做到更经济、更便宜，这对于海上风电平价上网，走向深远海意义重大。”

建设海上风电装备“摇篮”

从千亩沙地到一座集技术研发、设备制造、检测认证、建设安装、运行维护为一体的世界级海上风电产业集群，福建三峡海上风电国际产业园蓝图的谋划始于7年前。

福建，沿海地区年平均风速超过9米/秒，海上风电可利用小时数达3500小时~4000小时，台湾海峡的“狭管效应”赋予这里得天独厚的风能资源。但7年前，这里的海上风电产业还处于空白。

2015年6月，三峡集团与福建省人民政府签署战略合作协议。为了更好地开发福建海上风能并带动中国海上风电装备制造业高质量发展，作为国内海上风电领域起步较早，在技术、投资能力及资源整合方面有着独特优势的三峡集团，大胆迈出“化风为宝”的探索步伐。

在福清兴化湾，三峡集团投资建设的全球首个国际化大功率样机试验风场，被誉为海上风机的“奥林匹克”赛场。来自国内外的8家知名风机厂商所生产的14台5兆瓦以上风电机组在这里同台竞技，遴选出最先进的海上风电装备厂商落户产业园。

“对于金风科技来说，这是一次挑战，也是一次机遇。金风科技努力把这次挑战变成海上风电大容量风机的创新发展机遇。这得益于三峡集团创造的同台竞技的机会，也得益于在同台竞技中汲取了兄弟企业好的做法和经验。”福建金风科技有限公司总经理胡建华感慨道。

掌握大国重器核心“密钥”

海上风电技术难度远高于陆上风电，单就发电机组而言，就面临功率容量从小到大、功能直径从短变长、离岸距离从近到远的蝶变升级挑战。在这个过程中，机组要能有效承受复杂海况下风载、浪载、盐雾等一系列考验，机组的定制化、大型化和智慧化制造显得尤为重要。

除了大，16兆瓦风机最突出的特点还有国产化、数字化和智能化。风机的大型主轴轴承、超长轻量叶片等核心部件均实现了国产化。

此外，遍布整机的数百个传感器、机舱上的激光雷达就像风机的“神经末梢”和“眼睛”，可以感知温度、湿度、风速、震动等，实现机组运行状态数字化呈现，并通过机组自身的智慧“大脑”在恶劣气象条件下进行风机角度、功率的调节。

“研制大容量风机可以推动整个产业链上下游相关技术与产业的发展进步。”秦海岩举例说道，“比如16兆瓦的叶片长度达到123米，超长叶片的特性使得以往的玻纤和树脂材料无法满足需求，而需要使用碳纤维，这对碳纤维产业会起到巨大的拉动作用。”