日前,一則中國海裝H260-18MW海上風電機組研制成功的消息在行業(yè)熱傳。作為全球單機功率最大、風輪直徑最大海上風電機組,本文將從H260-18MW機組的推出背景及后續(xù)工作進行闡釋。

01
推出H260-18MW系列,基于哪些考慮?
首先,行業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然
早在2018年第三屆全球海上風電領(lǐng)袖峰會上,海裝即提出“單機功率增大和單位千瓦掃風面積增大都是不可逆的趨勢”,并指出了影響趨勢發(fā)展快慢的因素。近兩年風電產(chǎn)品的快速迭代,也驗證了這一觀點。

圖:海裝在2018年全球海上峰會所作PPT
海上風電是長葉片創(chuàng)新的開拓者,陸上風電是長葉片規(guī)模化的驗證人,兩者相輔相成,不斷推動著長葉片技術(shù)穩(wěn)步向前。2017年73.5米葉片下線,同年應(yīng)用于海裝H171-5MW機組;2021年102米葉片問世,同年應(yīng)用于海裝H210-10MW機組;2022年,海裝規(guī)模化H220-8.X機組裝機并網(wǎng),并發(fā)出了平價海上風電首度電。與之對應(yīng)的是,2021年,陸上風電大規(guī)模應(yīng)用150-170米級風輪直徑,2022年,開始大規(guī)模應(yīng)用180-200米級風輪直徑。預計2023年,200-220米風輪直徑將會開始在陸上風電應(yīng)用。
因此,海上風電在2022年末探索至260米級風輪直徑,是行業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。

其次,海上平價市場的需要
近兩年陸上風電市場的發(fā)展充分證明:輸出功率大型化是滿足平價市場的重要手段之一。正如海裝2018年所言:在探索風輪直徑新邊界的同時,面對中國廣袤復雜的海上風電市場,在創(chuàng)新、成本和可靠之間尋找平衡,探索并研制出適宜的機組是海上平價市場蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ)。
作為第一代平價海上風電產(chǎn)品,海裝H236-8.XMW系列機型較好的滿足了海上平價市場開局的需要,分別在山東和浙江區(qū)域批量應(yīng)用了8MW級別和10MW級別產(chǎn)品,同時為福建、粵東等區(qū)域準備好了12MW級別的機型。
隨著技術(shù)的不斷進步,面對十四五后兩年的海上風電市場,需更大風輪直徑和額定功率的產(chǎn)品組合。
通過經(jīng)濟模型測算可知,
在江蘇、山東等風速中等,地質(zhì)條件較好的地區(qū),260米風輪直徑適配13-15MW級別最優(yōu);
在浙江、廣東等風速中等,地質(zhì)條件不利的地區(qū),260米風輪直徑適配14-17MW級別較適宜;
在福建等風速好,地質(zhì)條件不利的地區(qū),適配18-20MW級別經(jīng)濟性較好。
因此,在2022年歲末年初之際推出260與18MW級別組合的樣機,是海上平價市場的需要。

最后,國家工程中心的使命
作為我國大型海上風電裝備研發(fā)制造領(lǐng)域的破局者、世界紀錄的創(chuàng)造者、海上風電事業(yè)的引領(lǐng)者,自2008年深耕海上風電以來,中國海裝開創(chuàng)并引領(lǐng)了國內(nèi)風電行業(yè)大功率、長葉片風電機組的大型化發(fā)展方向,牢牢掌握了機組大型化的核心控制技術(shù),開創(chuàng)了國內(nèi)大兆瓦海上風電機組平價批量應(yīng)用的先河。秉承著“研制一代、預研一代、探索一代”的理念,中國海裝始終按照階梯前進的方式,持續(xù)穩(wěn)步在提升風輪直徑和額定功率尋求新的突破。
2022年度,國家海上風力發(fā)電工程技術(shù)研究中心對外設(shè)立9項開放基金項目,其中風電機組主軸及齒輪箱用滑動軸承關(guān)鍵技術(shù)研究、海上大型垂直軸風電機組原理論證等2項項目分別為相關(guān)國家重點研發(fā)計劃計劃、工信部重大專項等項目立項打下堅實基礎(chǔ)。
按照雙碳目標和國家規(guī)劃,海上風電在平價前兩年的發(fā)展并不足以讓人歡欣鼓舞。在多方面原因中,缺乏適宜產(chǎn)品是很重要的一個方面。
因此,在2022年末推出H260-18MW系列機型,既是中國海裝交出的答卷之一,也是作為國家級工程中心的使命之一。作為國家海上風電工程技術(shù)研究中心依托單位,中國海裝將長期致力于推動行業(yè)進步,向海圖強。
02
后續(xù)的主要工作是?將研制更大的機型嗎?
中國海裝計劃于2023年上半年開展H260-18MW的樣機風場測試工作,目前各項前期工作都在有序開展過程中。研發(fā)團隊將根據(jù)風場測試驗證的各項結(jié)果,優(yōu)化和固化各類參數(shù),定型并開展規(guī)模化相關(guān)的準備工作。營銷團隊將適時推廣該產(chǎn)品,并匯同研發(fā)團隊和整體解決方案團隊,開展項目定制化優(yōu)化設(shè)計,制定最佳的項目建設(shè)方案。交付團隊將匯同供應(yīng)鏈和各生產(chǎn)基地、運輸公司,開展全產(chǎn)業(yè)鏈的價值提升和成本優(yōu)化工作。
后續(xù),中國海裝還將建設(shè)完成當前風電領(lǐng)域最大功率密度整機測試平臺系統(tǒng),具備在地面對大兆瓦級風電機組風場真實運行狀態(tài)進行仿真測試裝備能力。
H260-18MW系列機型的輸出功率介于13MW-20MW,風輪直徑達260米以上,與現(xiàn)有風輪直徑210-240米,輸出功率8MW-12MW產(chǎn)品形成梯隊。目前,H260-18MW系列研制工作告一個段落,后續(xù)海裝將沿著既定的技術(shù)路線,繼續(xù)研制300米以上級別風輪直徑25MW以上級別輸出功率的機型。目前研發(fā)團隊已經(jīng)成立,正在有序開展各項工作,將根據(jù)市場情況,適時推出產(chǎn)品。
