“隨著陸上風(fēng)電可開發(fā)的區(qū)域逐漸減少，而海上風(fēng)電資源豐富，且沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，電網(wǎng)容量更大，風(fēng)電接入條件更好，近年來風(fēng)電行業(yè)逐漸由陸上向近海發(fā)展�！比A能江蘇清潔能源分公司運行維護(hù)部副主任、如東海上風(fēng)電場場長周國棟在2018年 “最美風(fēng)電場”活動中接受中國電力報記者采訪時表示。
以華能如東八仙角海上風(fēng)電項目為例，該項目總裝機(jī)容量為30萬千瓦，共有海上風(fēng)機(jī)70臺，其中安裝20臺中國船舶重工集團(tuán)海裝風(fēng)電股份有限公司（簡稱“中國海裝”）5兆瓦機(jī)組，是5兆瓦海上風(fēng)機(jī)的首次大規(guī)模應(yīng)用。
中國海裝5兆瓦海上風(fēng)機(jī)創(chuàng)多項第一
“八仙角海上風(fēng)電項目于2016年4月正式開工建設(shè)，2017年9月30日全部投產(chǎn)。共安裝70臺風(fēng)機(jī)包括4兆瓦、4.2兆瓦和5兆瓦三種風(fēng)機(jī)機(jī)型，其中5兆瓦海上風(fēng)機(jī)為國內(nèi)首次批量應(yīng)用。該項目創(chuàng)造性采用‘大孤島’模式，配套建設(shè)兩座110千伏海上升壓站和一座220千伏陸上升壓站，保證風(fēng)電機(jī)組特殊工況下的偏航、防腐和通訊功能。此外，該項目還成功克服兩個超長海纜的淺灘敷設(shè)難題，成功實現(xiàn)總長31.5公里海纜國內(nèi)首次陸上耐壓試驗�！比A能江蘇清潔能源分公司運行維護(hù)部副主任、如東海上風(fēng)電場場長周國棟重慶海裝風(fēng)電工程技術(shù)有限公司海上運維中心總經(jīng)理劉城告訴中國電力報記者。
據(jù)介紹，2016年12月31日，中國海裝啟動該項目首臺H1571-5兆瓦風(fēng)電機(jī)組吊裝工作，2017年8月11日，完成最后一臺5兆瓦機(jī)組吊裝，至此，20臺中國海裝5兆瓦風(fēng)電機(jī)組高高聳立于黃海之上。2017年9月8日，20臺機(jī)組順利完成調(diào)試并網(wǎng)。這20臺“海裝造”5兆瓦機(jī)組是我國第一個完成海上低電壓穿越測試的機(jī)型、第一個獲得設(shè)計認(rèn)證和型式認(rèn)證、第一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)并批量生產(chǎn)的海上風(fēng)電機(jī)組。
“H171-5兆瓦機(jī)組傳承了上一代H151-5兆瓦機(jī)組的先進(jìn)技術(shù)，采用葉根分離載荷、螺栓疲勞載荷計算、變槳軸承設(shè)計迭代分析方法、系統(tǒng)分解等技術(shù)，同時優(yōu)化了增速箱和變槳、偏航軸承齒輪安全系數(shù)，最終保證了機(jī)組的安全性和可靠性。”江蘇海裝風(fēng)電設(shè)備有限公司副總經(jīng)理陳瀾介紹說。中國海裝171-5兆瓦機(jī)組風(fēng)輪直徑為171米，其掃風(fēng)面積足以停下兩架空客A380,相當(dāng)于3個足球場的面積。該機(jī)組單位千瓦掃風(fēng)面積高達(dá)4.59平方米，與傳統(tǒng)海上風(fēng)電機(jī)組相比，單位千瓦掃風(fēng)面積增大30%以上，在6.7米/秒的風(fēng)速下即可實現(xiàn)年等效利用小時數(shù)3000小時的目標(biāo)，為中國低風(fēng)速海上風(fēng)電場提供了一個新的選擇。
“2018年全年，中國海裝風(fēng)機(jī)累計發(fā)電量3.23億千瓦時，年利用小時數(shù)3235小時，可利用率達(dá)98.8%，年利用小時數(shù)名列第一。”周國棟說，針對風(fēng)機(jī)出現(xiàn)的一些技術(shù)問題，中國海裝能夠很快的響應(yīng)并提出解決措施，同時中國海裝在運維服務(wù)方面響應(yīng)及時，現(xiàn)場運維工程師專業(yè)技能強、吃苦耐勞，兢兢業(yè)業(yè)，克服海上運維諸多不利因素，保障機(jī)組可靠穩(wěn)定運行。
八仙角海上風(fēng)電項目高發(fā)電量的背后，離不開中國海裝技術(shù)和裝備以及運維的支持。特別是中國海裝H171-5兆瓦機(jī)組采用了全球5兆瓦中最輕的葉片，主梁為碳纖維真空灌注，主梁厚度及長度均為當(dāng)時全球第一。中國海裝5兆瓦海上機(jī)型沿著樣機(jī)、小批、批量化各個階段一步步扎實走來，最終獲得了持續(xù)的技術(shù)優(yōu)化，以保證如東八仙角海上風(fēng)電場如此高的發(fā)電量。
數(shù)字化運維打造“智慧風(fēng)場”
“作為華能集團(tuán)第一個海上風(fēng)電場，在海上風(fēng)電設(shè)備管理、運維船舶管理等均無經(jīng)驗可循，八仙角風(fēng)電場根據(jù)實際情況，在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段編制了《如海風(fēng)電場海上變電站管理規(guī)定》《如海風(fēng)電場運維船管理規(guī)定》等有關(guān)規(guī)定，并在后續(xù)工作中及時修訂、豐富、完善規(guī)定內(nèi)容，目的是為公司其他海上項目提供經(jīng)驗�！敝車鴹澑嬖V中國電力報記者。
在數(shù)字化運維方面，八仙角海上風(fēng)電場從2018年2月開始實行“南京遠(yuǎn)程監(jiān)控，現(xiàn)場無人值班、少人值守”的運維模式。南京遠(yuǎn)程監(jiān)控中心24小時值班，負(fù)責(zé)設(shè)備監(jiān)控操作、數(shù)據(jù)統(tǒng)計總結(jié)、設(shè)備異常或故障時聯(lián)系現(xiàn)場人員、指導(dǎo)運行方式調(diào)整等運行相關(guān)工作；現(xiàn)場人員24小時待命，負(fù)責(zé)設(shè)備巡檢、維護(hù)、消缺等相關(guān)工作。監(jiān)控中心和現(xiàn)場人員圍繞 “安全穩(wěn)定多發(fā)電”這一主線，保持緊密溝通、兩點聯(lián)動，有力的保障了設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運行。
八仙角海上風(fēng)電場每位員工手機(jī)里都安裝了有關(guān)潮位、海浪、風(fēng)況預(yù)報的軟件，同時也向江蘇南通氣象服務(wù)中心申請了每日的氣象服務(wù)。
“每一個員工都能夠在運維軟件里收到他們需要做的工作工作任務(wù)，比如說在哪個碼頭乘坐哪艘船，到哪臺機(jī)組去做運維，需要帶什么東西，和誰一起，誰是組長、負(fù)責(zé)人等信息�！眲⒊钦f，App里還包括安全學(xué)習(xí)、注意事項、危險源識別等功能，在此之后還可以通過App對運維、巡檢工作做出總結(jié)，以數(shù)據(jù)形式進(jìn)行存檔，并將較為規(guī)范的操作步驟記錄下來作為培訓(xùn)范本。