九游会体育官网：海上“捕风巨兽”来了！全球首台20兆瓦海上风机成功吊装它如何经受大风大浪的考验？

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  今天（1月13日），记者从三峡集团获悉，全球首台20兆瓦海上风电机组在福建海域完成吊装。这是我国20兆瓦级海上风电机组首次在海上完成吊装，标志着我国超大容量机组研发制造和海上施工领域实现重要突破。

  此次吊装的机组位于离岸超过30公里、水深超40米的海域。面对季风期施工窗口短、海况复杂、高空作业风险大等多重挑战，施工团队采用起重能力达2000吨的第四代风电安装船进行作业，通过应用高精度定位与智能化沉桩控制管理系统，将三支长达147米的巨型叶片，依次平稳提升至174米高空，与轮毂完成精准对接，直径300米、扫风面积近10个标准足球场的巨大叶轮组装完成。

  据了解，该20兆瓦机组属于国家重点研发计划项目，并入选国家能源局首台（套）重大技术装备名单。机组实现了核心部件100%国产化，并在整机轻量化设计上取得突破，单位兆瓦重量比行业中等水准降低20%以上，大大降低了吊装施工难度与基础建造成本。

  机组并网发电后，单台年发电量预计将超8000万千瓦时，可满足约4.4万户家庭1年的用电需求，相当于节约标准煤约2.4万吨、减少二氧化碳排放约6.4万吨。

  面朝大海，人们经常能看到这么一幅美丽的画面：一座座擎天而立的风车迎来朝阳，送走晚霞，挽着海风，悠悠旋转。美的同时，创造着源源不断的绿色能源。

  福建省福清市东南角的陆海连接处，坐落着占地200亩的国家级海上风电研究与试验检测基地。走进基地，两栋建筑格外醒目，它们分别是基地的两大核心设备——传动链平台和叶片试验平台。

  为什么要建设海上风电试验基地？没有该基地，以往又是如何给海上风机“体检”？

  基地建设方代表王瑞和记者说，近年来我国海上风电产业加快速度进行发展，海上风电机组从最初的6兆瓦慢慢地发展到10兆瓦、18兆瓦，去年全球单机容量最大的26兆瓦海上风电机组也成功下线。大兆瓦机型因为发电效益高，受到风机厂家的青睐。我国海上风电产业将全方面进入“20兆瓦+”时代。

  然而，新的问题产生——大容量的海上风机缺乏“实战经验”。这就需要一个试验基地，验证它们的性能。

  王瑞说，以前，海上风机是在陆上“体检”。这种方式无法模拟真实海上环境，也没有办法进行海上发电并网试验，各个“体检中心”不仅试验能力参差不齐，还存在检验测试周期长、成本高的弊端，已无法适应当前快速地发展的产业需求。因此，建设海上风电试验基地迫在眉睫。

  2023年12月，在国家电网有限公司和中国华电集团有限公司等单位共同投资下，我国首个国家级海上风电研究与试验检测基地开工建设。

  基地规划建设6个陆上试验机位和20至40个海上试验机位，能够给大家提供包括海上风电并网检测、型式认证、整机和部件试验、电网友好型试验、基础试验、叶片试验在内6大类19项设备检验测试与认证服务。“原来检测1套海上风电机组大约需要一两年时间，我们的试验基地建成后，不再需要看天吃饭，每年能完成3—4套设备的检测。”王瑞说。

  第一关是大风的考验。风机工作时，看似慢慢地匀速转动，其实不然。当大风袭来，叶片会受到一种力的作用，这个力就是叶片所承受的一种载荷。想象一下，风机就像一个长跑运动员，在跑步过程中承受了多重“负担”，除自身的重力外，还有风给身体带来的阻力，风机旋转产生的离心力等。海浪冲刷风机塔筒，也会给叶片带来力的作用，风机旋转还会产生离心力。

  国网福建电科院海上风电科技攻关团队技术骨干曾志杰介绍，基地的传动链平台，可真实、可控、全面地构建海上风电场自然工况，同时还能模拟海上风电交流、直流不同送出方式下的复杂并网环境及各类故障扰动工况。

  被试验的海上风机在该平台的六自由度载荷模拟装置里，会受到六个维度的力的肆意极限拉扯。按现场试验人员的话讲，要过关必须经受最“妖”的风、最“野”的浪、最“乱”的流。

  第二关是经受复杂的并网环境考验。风机和电网之间能否“和睦相处”，还要看它是不是能够通过电网适应性、故障穿越特性、电网支撑特性等几项测试。

  怎么理解？可以把电网想象成一条巨大的“电力高速公路”，风电机组就是行驶在“电力高速公路”上的“车”，这台“车”上路之前需要检验其是否掌握“高速公路”的各种交通规则，能否安全应对各种路况，特别是遇到突发路况。

  例如，拿电网适应性测试举例。电网的电压就像“车道宽度”，频率就像“车速”。在高速上，车道宽度和限速并非固定不变，电网适应性测试就是检验风电机组这台“车”在“不规整车道”上，也就是在电网电压幅值波动变化时，是不是能够安全运作。或是在电网频率变化时，能否调整自己的频率“车速”，来应对“限速”。

  还有一场极端的“抗压考试”。就像高速公路上的突发事故一样，电网也有一定可能会因为某一些原因出现短路、断路等故障，导致电网电压突然下降或者上升。故障电压穿越能力测试可以给风机提前组织一场突发状况下的“抗压考试”，可用于分析机组在遇到“意外状况”时，能否持续运行，以及“意外状况”消失后能否迅速恢复正常工作状态。

  真实的测试远不止这些。曾志杰说，电网适应性测试、故障电压穿越能力测试、宽频阻抗测试……这些都是为了验证并网风机足够“坚强”。