隨著海上風電的飛速發(fā)展，“深水遠岸”已然成為行業(yè)聚焦的主要戰(zhàn)場，風電機組大型化迭代更是成為業(yè)界普遍追求的重要目標。然而，結合我國海上風電商業(yè)化應用的廣泛實例，現(xiàn)有的機組容量足以支撐海上風電項目的平價需求。一旦沉溺于“惟大”“惟新”的發(fā)展思路，則很可能陷入本末倒置的怪圈，如何保障風電機組的平穩(wěn)運行，進而實現(xiàn)發(fā)電效率的最大化才是“破圈”的關鍵所在。

2024北京國際風能大會暨展覽會上，運達股份探海“利劍”——16-18MW漂浮式“海鷹”全新升級。因其將安全、可靠擺在科技攻關的顯著位置，致力于保障風電機組在全生命周期內能夠行穩(wěn)致遠，一躍成為展會上最炙手可熱的“網(wǎng)紅”，快來跟小編到現(xiàn)場一探究竟吧～

整機耦合 突破極限

作為極具規(guī)模開發(fā)價值的能源“寶庫”，深遠海雖然為海上風電的未來發(fā)展提供了無限的遐想空間，但其極端的“服役環(huán)境”也成為機組開發(fā)亟待解決的一大難題。運達股份技術團隊通過攻關漂浮式一體化耦合技術難點，打通整機-基礎結構的各專業(yè)設計壁壘，實現(xiàn)整機-基礎一體化迭代協(xié)同設計，達成迭代效率提升50%、整機載荷降低5%的性能質躍。同時，升級版“海鷹”機組在漂浮式部件方面采取定制化設計，能夠適應漂浮式大幅搖擺以及深遠海領域更為惡劣的環(huán)境，在整機設計端確保機組安全穩(wěn)定可靠。

動態(tài)協(xié)同 智能控穩(wěn)

任爾驚濤駭浪，我亦坦然處之。針對漂浮式風電機組大幅搖擺運動與控制系統(tǒng)不穩(wěn)定的潛在風險，“海鷹”機組采用先進動態(tài)協(xié)同控制技術，可有效減少漂浮式機組的發(fā)電損失，保障機組的發(fā)電性能。同時，機組還同步采用全球領先的漂浮式載荷穩(wěn)定控制技術，開發(fā)基于傳感器的智能感知前饋控制與多模態(tài)陷波阻尼控制策略，構建漂浮式智能穩(wěn)性控制系統(tǒng)，大幅降低整機的搖擺運動幅值，保障整機系統(tǒng)高可靠性運行。

輕量傳動 俯仰無虞

針對漂浮式風電機組特殊的運行工況及集成式傳動系統(tǒng)的特殊連接方式，“海鷹”機組搭載全新一代高承載高功率密度輕量化中速集成傳動系統(tǒng)，開發(fā)了實時在線形變監(jiān)測系統(tǒng)，對傳動系統(tǒng)主軸在運行過程中的位移進行實時監(jiān)控，并基于監(jiān)測數(shù)據(jù)評估變形后對齒輪箱潤滑系統(tǒng)、齒輪箱嚙合狀態(tài)等重要參數(shù)的影響，提升傳動系統(tǒng)運行可靠性。

此外，聚焦漂浮式機組在運用過程中可能出現(xiàn)的俯仰極限狀態(tài)，“海鷹”機組還設計實時油位監(jiān)測和回油系統(tǒng)，確保潤滑油在及時回入傳動系統(tǒng)的同時避免外溢現(xiàn)象，解決了漂浮式傳動系統(tǒng)漏油風險和系統(tǒng)潤滑油量不足問題。

試驗前導 “克難”于先

模擬機組在深海環(huán)境中出現(xiàn)的力學特性和工程現(xiàn)象，測試分析試驗對象在復雜環(huán)境下載荷、運動、結構動力響應等能力、再現(xiàn)范圍颶風、奇波異浪、深水激流等極限考驗……展會現(xiàn)場，運達股份展出了高精密“海鷹”機組水池試驗縮尺模型，吸引與會嘉賓駐足交流。

鑒于仿真軟件的局限性，縮尺模型水池試驗是驗證設計方案不可或缺的重要環(huán)節(jié)。運達股份技術團隊搭建了融合“機組-基礎-系泊”協(xié)同控制的漂浮式混合模型，嚴格按照“綜合概念設計-數(shù)值模擬分析-縮尺模型試驗-樣機海試驗證”的開發(fā)流程，開展了運行工況和生存工況下的風、浪、流模型試驗，完成“海鷹”機組設計一致性閉環(huán)驗證，將機組實際運行中可能出現(xiàn)的堵點、痛點前置解決，為機組的安全下線提供堅實的技術支撐。

鷹擊長空，志向“深遠”。16-18MW漂浮式“海鷹”機組繼承了運達股份優(yōu)異的抗臺技術基因，發(fā)電性能優(yōu)越，能夠適應深遠海極端惡劣的風、浪、流條件，完美適配水深60米及以上漂浮式應用場景。如今，全新的“海鷹”機組已經(jīng)全面通過全模型縮比水池測試閉環(huán)驗證，各項應用技術已臻于完善。作為國家重點科研項目，“海鷹”機組即將在中電建海南萬寧海上漂浮式項目樣機試驗風場首次投入商業(yè)運營，屆時將充分滿足浙江、福建、廣東、海南等深遠海海域開發(fā)需求，有力引導我國風電開發(fā)挺進深藍。未來，運達股份將繼續(xù)深化“雙海”戰(zhàn)略，以完善試驗平臺、深耕智維技術等手段為風電機組的運行安全保駕護航，積極推動我國海上風電產業(yè)實現(xiàn)高質量發(fā)展。