來(lái)自國(guó)家能源局的最新數(shù)據(jù)顯示,截至9月底,全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量約4.8億千瓦,同比增長(zhǎng)19.8%。風(fēng)機(jī)如何制造、安裝?風(fēng)電場(chǎng)如何維護(hù)?風(fēng)電怎樣傳送并網(wǎng),并用于生產(chǎn)新的風(fēng)機(jī)?為了對(duì)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)有更多了解,讓我們跟隨記者走進(jìn)江蘇鹽城,我國(guó)海上風(fēng)機(jī)整機(jī)約四成產(chǎn)自這里。
——編 者
電,從海上來(lái)。海風(fēng)以每秒7.6米的速度馳騁向黃海之濱的風(fēng)電場(chǎng),百米多高的“大風(fēng)車”轉(zhuǎn)動(dòng)不停。風(fēng)機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,瞬時(shí),“綠電”經(jīng)海底電纜送至陸地,匯入電網(wǎng)。
機(jī),從陸上來(lái)。距離風(fēng)電場(chǎng)70多公里的風(fēng)機(jī)總裝廠,“綠電”源源不斷,設(shè)備忙碌運(yùn)轉(zhuǎn),工人們組裝好機(jī)艙、葉輪等部件,等待運(yùn)往海上與葉片、塔筒一起組裝成海上“大風(fēng)車”。
海風(fēng)吹來(lái)新產(chǎn)業(yè),江蘇鹽城有全國(guó)最大規(guī)模的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群、裝機(jī)容量巨大的海上風(fēng)電場(chǎng),形成了集研發(fā)設(shè)計(jì)、裝備制造、資源開(kāi)發(fā)、運(yùn)維服務(wù)等環(huán)節(jié)于一體的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)用“綠電”造“綠機(jī)”。
“大風(fēng)車”這樣造
上萬(wàn)零部件,3小時(shí)供應(yīng)
走進(jìn)位于鹽城的大豐經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園的江蘇金風(fēng)科技有限公司總裝廠實(shí)驗(yàn)室,一臺(tái)10兆瓦樣機(jī)正在接受測(cè)試。千余個(gè)溫度、振動(dòng)、載荷等傳感器遍布機(jī)身,大屏幕上跳動(dòng)著實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)。
“研發(fā)設(shè)計(jì)及樣機(jī)檢測(cè),是風(fēng)機(jī)制造的起點(diǎn)。”金風(fēng)科技實(shí)驗(yàn)中心副主任陸金紅介紹,公司先根據(jù)研發(fā)圖紙與供應(yīng)商一起試制出樣機(jī),再將樣機(jī)送到實(shí)驗(yàn)室和試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行上百項(xiàng)集成測(cè)試,經(jīng)第三方認(rèn)證后批量生產(chǎn),整個(gè)過(guò)程歷時(shí)一年左右。
金風(fēng)科技大豐基地主要組裝機(jī)艙及葉輪的結(jié)構(gòu)件。從2兆瓦海上風(fēng)機(jī)起步,大豐基地已可制造最高11兆瓦海上風(fēng)機(jī),整機(jī)年產(chǎn)能超1200臺(tái),其中30%出口海外。公司副總經(jīng)理寧海峰介紹,公司的發(fā)展得益于當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)的強(qiáng)鏈補(bǔ)鏈延鏈。
同一園區(qū)內(nèi)的中車株洲電機(jī)江蘇公司,8個(gè)疊片機(jī)器人圍成一圈,機(jī)械臂“吸”起一塊塊硅鋼片,交錯(cuò)疊成一個(gè)“大鐵桶”,“桶”的內(nèi)側(cè)有一槽槽銅線圈,在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生電流。公司大豐風(fēng)電事業(yè)部副總經(jīng)理徐海陽(yáng)介紹,“大鐵桶”叫定子,由軸承與轉(zhuǎn)子相連組成發(fā)電機(jī)。通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),發(fā)電機(jī)組不斷提高效率、縮小體積、減輕重量。
和金風(fēng)科技僅一路之隔,江蘇雙瑞風(fēng)電葉片有限公司的8.5兆瓦風(fēng)機(jī)葉片生產(chǎn)線上,工人們像制作三明治一樣,在分成兩半、長(zhǎng)110.5米的模具內(nèi),層層鋪裝玻璃纖維布及其他結(jié)構(gòu)件,經(jīng)真空處理再注入環(huán)氧樹(shù)脂浸潤(rùn)固化后,兩“瓣”相扣,一支葉片組裝完成。公司副總經(jīng)理李建強(qiáng)說(shuō),生產(chǎn)線正在升級(jí),以滿足制造“超長(zhǎng)柔性”葉片訂單的質(zhì)量要求。
一臺(tái)“大風(fēng)車”由機(jī)艙、葉輪、葉片和塔筒等組成,總共需要上萬(wàn)個(gè)零部件、300多家一級(jí)供應(yīng)商,其中大部件基本可在大豐配齊,關(guān)鍵部件多數(shù)能在鹽城找到供應(yīng)商,全部零部件的95%在江蘇集成,形成3小時(shí)供應(yīng)鏈。鹽城市發(fā)展改革委新能源處負(fù)責(zé)人魯海峰介紹,近年來(lái),鹽城已聚集41家規(guī)上企業(yè),形成全國(guó)最大規(guī)模的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群,整機(jī)產(chǎn)能約占全國(guó)的40%。
風(fēng)電場(chǎng)這樣建
大部件“坐船”,海上“搭積木”
警報(bào)響起,監(jiān)控系統(tǒng)顯示毛竹沙風(fēng)電場(chǎng)44號(hào)風(fēng)機(jī)故障停機(jī)。10月15日,三峽集團(tuán)江蘇運(yùn)維公司大豐項(xiàng)目部檢修副班長(zhǎng)徐振鵬剛上班,就從風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上收到一條報(bào)警信息,分析研判可能是柜機(jī)驅(qū)動(dòng)板損壞。
海況符合出海條件,徐振鵬和兩名同事當(dāng)天從大豐區(qū)王港新閘出發(fā),坐船5小時(shí),來(lái)到72公里外的毛竹沙風(fēng)電場(chǎng)44號(hào)風(fēng)機(jī)。進(jìn)入塔筒,將風(fēng)機(jī)調(diào)到維護(hù)模式,更換新的驅(qū)動(dòng)板后故障消除,變流器測(cè)試無(wú)異常,風(fēng)機(jī)恢復(fù)運(yùn)行。徐振鵬介紹,三峽集團(tuán)江蘇能投公司在大豐海域已建設(shè)兩個(gè)風(fēng)電場(chǎng)、總計(jì)并網(wǎng)131臺(tái)風(fēng)機(jī),現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)不僅出“急診”處置突發(fā)狀況,每年還會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行“體檢”。
毛竹沙風(fēng)電場(chǎng)建成于2021年,是距離鹽城海岸線最遠(yuǎn)的風(fēng)電場(chǎng)。規(guī)劃風(fēng)電場(chǎng)要綜合考慮水深、離岸距離、資源、地質(zhì)、通航等要素,三峽集團(tuán)江蘇分公司鹽城公司副總經(jīng)理姜浩介紹,鹽城擁有582公里海岸線,海上100米高度年平均風(fēng)速達(dá)每秒7.6米,年滿負(fù)荷小時(shí)數(shù)超過(guò)3000小時(shí),開(kāi)發(fā)價(jià)值高。
有了風(fēng)機(jī)和風(fēng)電場(chǎng)選址,“大風(fēng)車”怎樣屹立海上?
姜浩介紹,“大風(fēng)車”一般不是整體運(yùn)到海上,而是由大件運(yùn)輸企業(yè)將塔筒、葉片等主要部件,從風(fēng)電設(shè)備制造廠送至碼頭,分件裝船后運(yùn)到指定海域。
施工船已先行一步,將鋼管樁打入海床,露出海平面約11米,準(zhǔn)備好風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)。搭載著起重機(jī)的海上風(fēng)電安裝平臺(tái),會(huì)在風(fēng)速低于每秒12米的時(shí)段,將運(yùn)輸船上的塔筒一節(jié)節(jié)吊起、安裝到風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)上。隨后,機(jī)艙、葉輪等部件,像“搭積木”一樣依次組裝到位。
從近海到遠(yuǎn)海,風(fēng)電場(chǎng)走向深海帶動(dòng)著風(fēng)電技術(shù)的突破。姜浩介紹,一種新的漂浮式風(fēng)電機(jī)組及基礎(chǔ)平臺(tái)將通過(guò)錨系與海底鏈接,讓浮體和風(fēng)機(jī)“漂”在海面上,為水深超過(guò)60米、不適用打樁的深遠(yuǎn)海風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)做技術(shù)儲(chǔ)備。
2016年以來(lái),鹽城已建成海上風(fēng)電場(chǎng)23個(gè),裝機(jī)容量超554萬(wàn)千瓦,規(guī)模占江蘇省的46.9%、全國(guó)的14.9%。
海上綠電這樣送
葉尖速可高達(dá)每小時(shí)300公里,轉(zhuǎn)換電能并網(wǎng)入戶
鹽城濱??h,濱海港區(qū)中電智慧場(chǎng)站陸上集控中心大屏幕上顯示,75臺(tái)白色風(fēng)機(jī)矗立在大海中。點(diǎn)擊屏幕上任意一臺(tái)風(fēng)機(jī),風(fēng)速、轉(zhuǎn)速等實(shí)時(shí)參數(shù)盡收眼底。
“讓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),首先要知道風(fēng)從哪里來(lái)。”國(guó)家電投集團(tuán)江蘇海上風(fēng)電公司副總經(jīng)理?xiàng)顦s介紹,每臺(tái)風(fēng)機(jī)的機(jī)艙裝有偏航系統(tǒng),可精準(zhǔn)預(yù)測(cè)每小時(shí)的風(fēng)向及風(fēng)速,幫助風(fēng)機(jī)校正方向,像向日葵朝著太陽(yáng)那樣,始終保持最大迎風(fēng)面。
楊榮告訴記者,葉片最大轉(zhuǎn)速可達(dá)每分鐘12轉(zhuǎn)——貌似很慢,但葉片長(zhǎng)約百米,葉尖速可高達(dá)每小時(shí)300公里。葉片又帶動(dòng)齒輪箱軸承以每分鐘1600轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn),在機(jī)械內(nèi)部的電磁感應(yīng)下,實(shí)現(xiàn)風(fēng)能到電能的轉(zhuǎn)換。
風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的電流,還要幾經(jīng)“變身”。首先沿電纜進(jìn)入塔筒中的變壓器,從690伏升到35千伏,再經(jīng)由海底電纜匯集到風(fēng)電場(chǎng)中心的海上升壓站,升至220千伏——升壓,是為了在長(zhǎng)距離傳輸時(shí)減少損耗,高效抵達(dá)陸上集控中心。
陸上集控中心一頭連接著海底電纜,一頭連接著220千伏電壓等級(jí)架空輸電線路。國(guó)網(wǎng)鹽城供電公司發(fā)展部主任胡桂榮介紹,海上風(fēng)電在這里正式并入電網(wǎng),匯入不同走向的輸電線路,到達(dá)各自的電力樞紐站,再經(jīng)過(guò)若干次“轉(zhuǎn)車”,點(diǎn)亮萬(wàn)家燈火。
2023年,鹽城海上風(fēng)電生產(chǎn)了148.07億千瓦時(shí)“綠電”,全部并網(wǎng)。其中,121.6億千瓦時(shí)在本市消納,其余外送消納。濱海縣海域的3個(gè)海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng),裝機(jī)總量達(dá)110.18萬(wàn)千瓦,每年發(fā)電30.79億千瓦時(shí),達(dá)到該縣全社會(huì)用電量的95.6%。而在大豐區(qū),這個(gè)數(shù)據(jù)為70.24%——這意味著,金風(fēng)科技等“大風(fēng)車”制造企業(yè)的生產(chǎn)用電,大多都來(lái)自“大風(fēng)車”。
風(fēng)機(jī)發(fā)風(fēng)電,風(fēng)電造風(fēng)機(jī),正一步步成為現(xiàn)實(shí)。(本報(bào)記者 姚雪青)
評(píng)論