中国海装5兆瓦海上风电机组创多项第一

“随着陆上风电可开发的区域逐渐减少，而海上风电资源丰富，且沿海地区经济发达，电网容量更大，风电接入条件更好，近年来风电行业逐渐由陆上向近海发展。”华能江苏清洁能源分公司运行维护部副主任、如东海上风电场场长周国栋在2018年 “最美风电场”活动中接受中国电力报记者采访时表示。

以华能如东八仙角海上风电项目为例，该项目总装机容量为30万千瓦，共有海上风机70台，其中安装20台中国船舶重工集团海装风电股份有限公司（简称“中国海装”）5兆瓦机组，是5兆瓦海上风机的首次大规模应用。

中国海装5兆瓦海上风机创多项第一

“八仙角海上风电项目于2016年4月正式开工建设，2017年9月30日全部投产。共安装70台风机包括4兆瓦、4.2兆瓦和5兆瓦三种风机机型，其中5兆瓦海上风机为国内首次批量应用。该项目创造性采用‘大孤岛’模式，配套建设两座110千伏海上升压站和一座220千伏陆上升压站，保证风电机组特殊工况下的偏航、防腐和通讯功能。此外，该项目还成功克服两个超长海缆的浅滩敷设难题，成功实现总长31.5公里海缆国内首次陆上耐压试验。”华能江苏清洁能源分公司运行维护部副主任、如东海上风电场场长周国栋重庆海装风电工程技术有限公司海上运维中心总经理刘城告诉中国电力报记者。

据介绍，2016年12月31日，中国海装启动该项目首台H1571-5兆瓦风电机组吊装工作，2017年8月11日，完成最后一台5兆瓦机组吊装，至此，20台中国海装5兆瓦风电机组高高耸立于黄海之上。2017年9月8日，20台机组顺利完成调试并网。这20台“海装造”5兆瓦机组是我国第一个完成海上低电压穿越测试的机型、第一个获得设计认证和型式认证、第一个具有自主知识产权并批量生产的海上风电机组。


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“H171-5兆瓦机组传承了上一代H151-5兆瓦机组的先进技术，采用叶根分离载荷、螺栓疲劳载荷计算、变桨轴承设计迭代分析方法、系统分解等技术，同时优化了增速箱和变桨、偏航轴承齿轮安全系数，最终保证了机组的安全性和可靠性。”江苏海装风电设备有限公司副总经理陈澜介绍说。中国海装171-5兆瓦机组风轮直径为171米，其扫风面积足以停下两架空客A380,相当于3个足球场的面积。该机组单位千瓦扫风面积高达4.59平方米，与传统海上风电机组相比，单位千瓦扫风面积增大30%以上，在6.7米/秒的风速下即可实现年等效利用小时数3000小时的目标，为中国低风速海上风电场提供了一个新的选择。

“2018年全年，中国海装风机累计发电量3.23亿千瓦时，年利用小时数3235小时，可利用率达98.8%，年利用小时数名列第一。”周国栋说，针对风机出现的一些技术问题，中国海装能够很快的响应并提出解决措施，同时中国海装在运维服务方面响应及时，现场运维工程师专业技能强、吃苦耐劳，兢兢业业，克服海上运维诸多不利因素，保障机组可靠稳定运行。

八仙角海上风电项目高发电量的背后，离不开中国海装技术和装备以及运维的支持。特别是中国海装H171-5兆瓦机组采用了全球5兆瓦中最轻的叶片，主梁为碳纤维真空灌注，主梁厚度及长度均为当时全球第一。中国海装5兆瓦海上机型沿着样机、小批、批量化各个阶段一步步扎实走来，最终获得了持续的技术优化，以保证如东八仙角海上风电场如此高的发电量。

数字化运维打造“智慧风场”

“作为华能集团第一个海上风电场，在海上风电设备管理、运维船舶管理等均无经验可循，八仙角风电场根据实际情况，在生产准备阶段编制了《如海风电场海上变电站管理规定》《如海风电场运维船管理规定》等有关规定，并在后续工作中及时修订、丰富、完善规定内容，目的是为公司其他海上项目提供经验。”周国栋告诉中国电力报记者。

在数字化运维方面，八仙角海上风电场从2018年2月开始实行“南京远程监控，现场无人值班、少人值守”的运维模式。南京远程监控中心24小时值班，负责设备监控操作、数据统计总结、设备异常或故障时联系现场人员、指导运行方式调整等运行相关工作；现场人员24小时待命，负责设备巡检、维护、消缺等相关工作。监控中心和现场人员围绕 “安全稳定多发电”这一主线，保持紧密沟通、两点联动，有力的保障了设备安全经济运行。

八仙角海上风电场每位员工手机里都安装了有关潮位、海浪、风况预报的软件，同时也向江苏南通气象服务中心申请了每日的气象服务。

“每一个员工都能够在运维软件里收到他们需要做的工作工作任务，比如说在哪个码头乘坐哪艘船，到哪台机组去做运维，需要带什么东西，和谁一起，谁是组长、负责人等信息。”刘城说，App里还包括安全学习、注意事项、危险源识别等功能，在此之后还可以通过App对运维、巡检工作做出总结，以数据形式进行存档，并将较为规范的操作步骤记录下来作为培训范本。