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华能集团首个海上风电项目—引领大容量机组发展潮流

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  • 时间:2019-03-11
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   近日,“最美风电场”调研活动在江苏如东举办,华能集团首个海上风电项目就坐落在这里。2017年9月,如东八仙角300兆瓦海上风电场项目全部投运,这是当时亚洲最大的海上风电场。


  如东八仙角海上风电项目位于江苏省南通市如东海域,总装机容量30万千瓦,共有70台风机,总投资53亿元。项目开创性采用“大孤岛”模式,配套建设两座110kV海上升压站,保证风电机组特殊工况下的偏航、防腐和通讯功能。克服了19.2和12.3公里两个长距离海缆的浅滩敷设,实现了总长31.5公里海缆国内首次陆上耐压试验。


  该项目于2016年4月正式开工建设,2017年9月30日全部投运。年平均上网电量约8.2亿千瓦时,按火力发电标准煤耗305克/千瓦时测算,可节约标煤25.02万吨,减少二氧化碳排放55.05万吨/年,减少灰渣10万吨/年,节约用水240万立方米/年,具有显著的环境效益。


  引领大容量机组发展潮流 有效提升发电量


  70台海上风机包括4MW、4.2MW和5MW三种机型,其中,20台5MW风机由中国船舶重工集团海装风电股份有限公司(下称“中国海装”)提供,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。


  在这20台5MW机组中,包含一台H171-5MW实验风机。该机组风轮直径为171米,该机组单位千瓦扫风面积高达4.59平方米,位列全球海上风电机型第一。与现有主流海上风电机组相比,单位千瓦扫风面积增大30%以上,在6.7m/s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。


  H171-5MW机组采用了全球5MW中最轻的叶片,该叶片来自中船重工的双瑞叶片公司,长度为83.6米,主梁为碳纤维真空灌注,主梁厚度及长度均为全球第一。传承了上一代H151-5MW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,保证了机组的安全性和可靠性。


  中国海装在江苏如东专门为5MW级别海上风电机组打造了装配基地,离船运码头仅2.3公里,产能500MW海上风电机组(9台套/月)。江苏海装风电设备有限公司副总经理陈澜对能见表示:“如东基地拥有中船重工集团内全产业链配套支持,并与国内外知名风电设备配套商建立了良好合作关系,掌握了开发和批量化生产大型海上风电机组的优质稀缺资源,这是实现海上风机高品质和高可靠性的关键。”


  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认为,随着现代风电技术的不断发展,风电机组呈现大型化趋势,理论上风电机组的单机功率越大,每千瓦小时风电成本越低。


  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98.8%,发电量和可利用小时数在风场各主机里名列第一。基于此,华能在接下来的如东H3(300兆瓦)海上风电项目和如东H3扩容(100兆瓦)项目中全部选用中国海装风机。


  打造最美运维 践行“绿色”风场


  中国海装是国家科技部唯一授权组建“国家海上风力发电工程技术研究中心”的承建单位,在“海洋动力传输、基础施工、海洋载荷计算”等多方面拥有研究和实验能力,可以为海上风电场的规划、建设、维护提供整套服务,最大程度降低海上风电场资产运作风险。


  中国海装专门成立了海上风电运维中心,以全产业链为支撑,以海上风电总装基地为依托,具有“一站式”服务及风电工程系统技术解决方案能力。中国海装工程技术有限公司海上运维中心总经理刘城表示,通过与华能如东风场携手合作,能及时解决现场基建、生产中遇到的困难和问题,提高了海上风场建设水平和海上风机运维效率,并能及时完成风机消缺工作,保证风机安全稳定运行。


  中国海装根据恶劣天气情况加强对机组进行预防性维护,从“风机技术、应急预案、环境监测、业主需求”等方面制定措施,全力为业主提供服务,为提升发电量打好坚实基础。中国海装工程技术有限公司如东项目经理温树森说:“针对风机出现的一些批量性的技术问题,中国海装能快速响应并提出解决措施,及时响应业主运维需求,克服海上运维诸多不利因素,保障机组可靠稳定运行,最大程度避免业主损失。”


  在双方合作下,风场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。在现场实行“南京远程监控,现场无人值班、少人值守”的运维模式。严格执行运维船的选船、准入、退出和航次检查制度,对其统一管理,统一调度。并积极推进大数据智慧风场实施计划和智能监测系统的研发及应用,针对对海上风电机组的特殊性,要求实现远程运行状态故障诊断和智能监测。


  如东素有“中国海鲜之乡”之称,风场以创建国家优质工程奖为目标,积极履行海洋环境保护义务,践行“绿色”宣言。自2016年4月开工以来,响应海洋开发建设和环境保护要求,严格遵守海洋生态修复承诺,积极开展海洋生态环境修复工作。先后开展渔业生态调查、鸟类观测、海洋水质调查以及生态放流,生态修复计划投资累计约1300余万元。


  周国栋表示,目前华能如东风场已成功放流大黄鱼400余万尾,半滑石鳎47余万尾,黑鲷350余万尾,黄鲴鱼500余万尾,日本鳗鲡1.79吨。计划至2018年底,共计放流鱼苗1340余万尾,日本鳗鲡成体6.25吨,竹蛏、文蛤2.5亿粒,为如东海域生态环境恢复做出了积极的贡献。


  另外,华能集团积极响应政府相关部门的要求,在如海风电场风机位上设置紧急救援点,保证海上渔民及养殖户在紧急情况下可以登上风机位进行避险。 能见App

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