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一台底座上“长”出两台风机,全球首台双转子风机正式亮相|最前线

   2024-07-25 36氪2240
导读

通常印象中,风力发电机主要由塔筒、叶片、机舱和底座组成,整体看上去犹如一个高塔顶端装着三只扇叶的巨大风车。但36碳这次看到的风机非常不同,两座塔筒被置于同一个巨大的浮动式基础平台上,呈巨大的“V”字形排


 

通常印象中,风力发电机主要由塔筒、叶片、机舱和底座组成,整体看上去犹如一个高塔顶端装着三只扇叶的巨大风车。

但36碳这次看到的风机非常不同,两座塔筒被置于同一个巨大的浮动式基础平台上,呈巨大的“V”字形排列,顶端各自搭载一台机舱和三只叶片,像是一对“孪生风机”。

7月12日,广州南沙,全球单体容量最大的16.6MW漂浮式风电平台“明阳天成号”启航仪式在中船黄埔文冲造船厂举办,也是其首次公开亮相。这是明阳集团自主研制的最新双转子风机,专为海上风电场景所设计。

图源:作者拍摄

当陆上风电增长空间趋于稳定,海上风电发展迎来新一轮增长周期,这也成为中国风电整机商竞相争夺的下一块蛋糕。

在海上风电市场角逐中,明阳集团旗下上市平台明阳智能(601615.SH)的步伐相对较快,其2023年新增海上风电装机近3GW,同比翻倍。据彭博新能源财经报告,在全球海上风电市场,明阳智能是2023年全球海上风电装机容量排名第一的企业。

36碳在现场了解到,“明阳天成号”搭载两台8.3兆瓦海上风机,总容量达到16.6兆瓦,扫风面积超5.2万平方米,相当于7个标准化足球场

风机的叶轮最高处达219米,相当于60多层楼的高度;空中最大宽度约为369米,相当于7架波音747并排宽度。整座风电平台排水总量约1.5万吨,整体拖航设计吃水5.5米,可应用于水深35米以上的全球广泛海域。

据测算,“明阳天成号”正式投运后,平均每年可发电约5400万度,能满足3万户三口之家一年的日常用电

海上风电发展前景虽好,但其开发难度要远远大于陆上风电,面临建设难度大、技术成本高等挑战。再加上海上环境复杂多变,台风、盐雾等天气增加更多不确定风险,对海上风电设备的安全稳定性、耐腐蚀性和抗风浪能力,风机设计和材料选择等方面提出更为严格的要求。

明阳智能产品研发团队介绍,“明阳天成号”实现多项全球首创。首先,其浮式基础为全球首次采用抗压能力达到115兆帕以上超高性能混凝土材料制造而成,这种混凝土材料强度达到普通混凝土的4倍左右。

浮筒采用的“玻璃纤维外壳+XPS芯材+防护涂层材料”方案亦为世界首创,突破了传统浮筒采用纯钢结构或钢混结构的限制。

最与众不同的是风机的“孪生设计”,其翼型双塔筒、双主机、双风轮的设计,以及拉索系统的应用均为全球首创。这一设计预计使其发电量可提升4.29%,让塔筒具备协助对风的能力。

同时,“明阳天成号”还是全球首台采用下风向设计的风机,可使支撑结构极限载荷降低约40%。“这种设计可以让风轮始终正对来风方向,使得风机的抗台风能力进一步提升。”该项目负责人陈发桥介绍。

在智能化方面,“明阳天成号”安装有超过3000个智能感应器,通过视频、图像、音频、位移、温度、振动等多传感器数据融合技术,实时感知2000多个零部件运行状态。

    

 
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