紅網時刻新聞8月30日訊(通訊員 文軼洲)前不久,全球首臺16兆瓦超大容量海上風電機組在福建海上風電場成功并網發電。一個多月以來,這臺由中車株洲電機公司提供“動力心臟”——16.X兆瓦中速永磁風力發電機的海上巨擎工作穩定,期間順利通過超強臺風“杜蘇芮”考驗,機組各項運行數據和發電指標正常,標志著我國海上風電大容量機組研發制造再上新臺階,達到國際領先水平。
海上風機“巨無霸”能量有多大?16兆瓦海上風電機組的輪轂中心高度達152米,葉輪直徑252米,環繞一周的掃風面積約5萬平方米,相當于7個標準足球場的大小。在額定工況下,單臺機組每轉動一圈,就能發電34.2千瓦時,平均每年可輸出超過6600萬千瓦時的清潔電能,能夠滿足3.6萬戶三口之家一年的生活用電,足以讓一輛續航500公里的新能源車行駛5.5億公里,輕松實現13750次環球旅行。單臺機組每年可減少燃煤消耗約2.2萬噸,減排二氧化碳約5.4萬噸,是近1100輛純電動公交車運行一年的減碳總和,相當于植樹造林約150萬平方米。
海上風機“動力心臟”有什么特質?該風力發電機與齒輪箱、主軸進行一體化尋優設計,采用創新的雙水冷技術、可靠的絕緣系統、全密封磁極結構、特殊槽型設計,具有溫升低、振動低、諧波低、噪聲低,集成度高、效率高、可靠性高等特點和優勢。并針對關鍵性能指標進行了多輪尋優設計,開展了絕緣、軸承等行業“卡脖子”技術的專項攻關,終于成功解決了中速超緊湊風電機組軸承電蝕等多項技術難題,一舉實現大容量電機小型化的技術突破,并在保證機組發電量的前提下,將發電機重量降低到20噸左右。
實現軸承通過電流降低100倍。中車株洲電機公司與客戶協同開發16兆瓦海上風力發電機,其中,防止電流的通過而造成對軸承的電腐蝕成為最大瓶頸,這也是海上風電領域的世界難題。國際海上風電標準值是0.1安每平方毫米,雖然只有0.1安,但還是預示著有一部分電流通過軸承,產生電腐蝕和電火花,造成軸承腐蝕和失效。公司技術團隊從方案設計到尋找絕緣材料到分析試驗,通過無數次的演算、設計和大膽試驗,將通過軸承的電流降低100倍,從0.1安每平方毫米降到0.001安每平方毫米,基本實現終身有效運行。