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《科学世界》10兆瓦海上风力发电机组——单机容量全球第二的海上工程奇迹

  《科学世界》2020年第9期刊登《10兆瓦海上风力发电机组——单机容量全球第二的海上工程奇迹》

  

  记者/孙天任

  2020年7月12日,福建省福清市兴化湾外海,一台高度超过200米的庞然大物正在轻巧地转动。这就是我国自主研发的首台单机容量达到10兆瓦的海上风力发电机组(风力机)。自1991年全球第一座海上风电场投入运行以来,海上风力机不断朝着容量更大、叶片更长、轮毂中心更高的方向发展。有了更大容量的风力机,就能够在相同面积的海域内捕获更多能量,更充分地利用风能资源。同时,大容量的风力机还能够减少机位数量,大幅降低度电成本,使得上网电价更加便宜。

  我国自从2010年第一座海上风电场并网发电以来,海上风电技术进展迅速。仅用10年时间,单机容量便从3兆瓦跳跃到10兆瓦。目前仅次于通用企业生产的12兆瓦风力机(目前在荷兰鹿特丹港口试验性运行)。我国10兆瓦风力机成功并网发电,标志着我国风电技术能力实现了巨大跨越,参与到了世界顶尖水平的竞争中。

  无论从哪个角度来说,10兆瓦风力机都堪称现代工程奇迹。风力机轮毂中心高度距海平面约115米,相当于40层高的居民楼。叶片长度90米,超过世界最大客机A380的翼展。风轮扫风面积约2.5万平方米,相当于3.7个标准足球场。无论是碳纤维制造的叶片,还是10兆瓦级永磁直驱式发电机,以及双驱电动变桨系统(调节叶片方向以最大限度捕获风能),都蕴含着一系列的技术革新。同时,将这样一个大家伙以极高的精度妥妥当当地安装到大海上,也反映了一个国家海洋工程的技术水平。此次并网发电的10兆瓦风力机由太阳集团1382备用网址与东方电气集团联合研发,针对福建、广东等风能资源丰富的海域设计,同时具备强大的抗台风能力。在年平均风速10米/秒的条件下,每台10兆瓦风力机每年能够产生约4000万度电,满足2万户家庭正常用电需求,并可以减少燃煤消耗1.28万吨,二氧化碳排放3.35万吨。风力机在兴化湾通过试运行后,将逐步在国内外海上风电场中推广应用。10兆瓦并非终点,我国的科学家和工程师已经瞄准12兆瓦以上大容量海上风力发电机组。在未来,我国近海将会矗立起更高、更强的风力机,为国家发展和居民生活提供更多的清洁能源。

发布日期:2020年09月08日

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