□ 張莉婧
近日，我國首個碳中和工業園區——福建三峽海上風電國際產業園（以下簡稱“產業園”）里一片歡騰，全球單機容量最大、葉輪直徑最大的海上風電機組GWH252-16MW成功下線，這臺由三峽集團與金風科技聯手研制擁有完全自主知識產權的16兆瓦海上風電機組，不久后將于平潭外海“大顯身手”。
“16兆瓦機組的成功下線，標志著我國風電裝備產業實現了從‘跟跑’到‘并跑’再到‘領跑’的歷史性跨越，創造了全球海上風電裝備發展的最新標桿。下一步，我們將加大力度推廣使用我國自主研發、具有國際先進水平的‘大國重器’，以實際行動支持先進裝備制造業和實體經濟的發展。”三峽集團董事長、黨組書記雷鳴山表示。
風電產業加速領跑世界
11月8日，距離GWH252-16MW超大容量海上風電機組下線還有15天，緊張有序的下線前實驗正在進行。“經過層層仿真實驗，分析試驗結果，數據指標合格，機組才能成功下線，而從今年2月立項到機組下線只用了9個月時間，這就是中國速度。”金風科技有限公司產品與解決方案中心海上產品線產品經理李鵬不禁感嘆道。
就在同一個產業園區，全球葉輪直徑最大、亞太地區單機容量最大的13.6兆瓦風電機組不久前剛剛下線，距離新的世界紀錄產生，僅僅過了一個月。翻開產業園的產品日志，讓人不禁心潮澎湃：2019年9月，我國自主研發的8兆瓦、10兆瓦機組相繼下線，歷史性地將我國海上風機容量提升至“兩位數”時代；2022年2月13兆瓦機組下線，創下亞洲地區單機容量最大、葉輪直徑最大風電機組紀錄；10月13.6兆瓦機組下線，再次刷新這一紀錄；到如今16兆瓦機組樹立起全球風電裝備新標桿……產業園里的中國風電人，用兩年半的時間，創下了多項大容量海上風電機組示范驗證的紀錄，見證了我國海上風電重大裝備國產化制造能力的持續提升與創新突破。
在中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖看來，“機組容量不斷增大可以顯著提升發電量，同等裝機規模下提高施工打樁、運輸、吊裝效率，減少海底電纜等材料的使用量，極大地降低成本，節約點位集約用海，使得我國海上風電也能做到更經濟、更便宜，這對于海上風電平價上網，走向深遠海意義重大。”
建設海上風電裝備“搖籃”
從千畝沙地到一座集技術研發、設備制造、檢測認證、建設安裝、運行維護為一體的世界級海上風電產業集群，福建三峽海上風電國際產業園藍圖的謀劃始于7年前。
福建，沿海地區年平均風速超過9米/秒，海上風電可利用小時數達3500小時~4000小時，臺灣海峽的“狹管效應”賦予這里得天獨厚的風能資源。但7年前，這里的海上風電產業還處于空白。
2015年6月，三峽集團與福建省人民政府簽署戰略合作協議。為了更好地開發福建海上風能并帶動中國海上風電裝備制造業高質量發展，作為國內海上風電領域起步較早，在技術、投資能力及資源整合方面有著獨特優勢的三峽集團，大膽邁出“化風為寶”的探索步伐。
在福清興化灣，三峽集團投資建設的全球首個國際化大功率樣機試驗風場，被譽為海上風機的“奧林匹克”賽場。來自國內外的8家知名風機廠商所生產的14臺5兆瓦以上風電機組在這里同臺競技，遴選出最先進的海上風電裝備廠商落戶產業園。
“對于金風科技來說，這是一次挑戰，也是一次機遇。金風科技努力把這次挑戰變成海上風電大容量風機的創新發展機遇。這得益于三峽集團創造的同臺競技的機會，也得益于在同臺競技中汲取了兄弟企業好的做法和經驗。”福建金風科技有限公司總經理胡建華感慨道。
掌握大國重器核心“密鑰”
海上風電技術難度遠高于陸上風電，單就發電機組而言，就面臨功率容量從小到大、功能直徑從短變長、離岸距離從近到遠的蝶變升級挑戰。在這個過程中，機組要能有效承受復雜海況下風載、浪載、鹽霧等一系列考驗，機組的定制化、大型化和智慧化制造顯得尤為重要。
除了大，16兆瓦風機最突出的特點還有國產化、數字化和智能化。風機的大型主軸軸承、超長輕量葉片等核心部件均實現了國產化。
此外，遍布整機的數百個傳感器、機艙上的激光雷達就像風機的“神經末梢”和“眼睛”，可以感知溫度、濕度、風速、震動等，實現機組運行狀態數字化呈現，并通過機組自身的智慧“大腦”在惡劣氣象條件下進行風機角度、功率的調節。
“研制大容量風機可以推動整個產業鏈上下游相關技術與產業的發展進步。”秦海巖舉例說道，“比如16兆瓦的葉片長度達到123米，超長葉片的特性使得以往的玻纖和樹脂材料無法滿足需求，而需要使用碳纖維，這對碳纖維產業會起到巨大的拉動作用。”
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