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互动交流 福州风电：向海而行 逐风追梦
时间：2024-10-15 17:13
祖国的东南沿海，海风劲掠。矗立于世界三大风口之一的台湾海峡之畔，让福州成为中国海上风电资源最丰富的地区之一。
600多年前，郑和七下西洋，每次都在福州长乐太平港候风放洋，并以风为桨，和平造访30多个国家和地区，揭开世界大航海时代的序幕。600多年后，在福清兴化湾畔，一群追风人同样以勇于探索的精神，逐风追梦、踏浪而歌，攻坚克难在海里建起一座座“大风车”，创造一个个令全国乃至世界瞩目的海上风电装备产业发展纪录。
跟跑、并跑、领跑！从2019年至今短短5年间，福建三峡海上风电国际产业园相继下线我国自主研发的6.7兆瓦、8兆瓦、10兆瓦、13兆瓦、13.6兆瓦、16兆瓦、18兆瓦、26兆瓦海上风电机组，推动中国海上风电装备制造跨越发展，形成完整的具有领先水平和全球竞争力的风电产业链和供应链，为我国实现“双碳”目标提供坚强支撑。
福建三峡海上风电产业园。记者 池远 摄
从2兆瓦到20+兆瓦
“大国重器”实现零部件100%国产化
12日上午，福建三峡海上风电国际产业园迎来一个历史性时刻——全球最大的26兆瓦级海上风力发电机组正式下线。这款由中国东方电气集团研制的机组，不仅拥有完全自主知识产权，更是中国风电装备全产业链技术快速进步的最新成果。
这一刻，东方电气风电股份有限公司科技信息部副部长赵迪感慨万分。他清楚地记得2010年刚参加工作时，当时最大的海上风电机组单机容量还停留在2兆瓦以下。
从2兆瓦到20+兆瓦，大型风力发电机的功率是如何不断增长的？一个关键答案就藏在不断变长的叶片中。
据介绍，风力发电机的发电功率与叶片旋转时扫过的圆盘面积直接相关，更大的叶片意味着旋转时更大的扫风面积，从而能产生更多电力。
赵迪介绍，作为目前全球单机容量最大、叶轮直径最长的海上全国产化风电机组，此次下线的26兆瓦海上风力发电机组轮毂中心高度185米，相当于63层居民楼高，叶轮直径超过310米，扫风面积达7.7万平方米，相当于10.5个标准足球场。
但风机的大型化不是简单放大，风机结构和材料应用都需要技术创新作为支撑。“26兆瓦机组突破了气动与结构耦合难点，建立叶片气动与结构协同设计方法，实现超长叶片低载、高效及轻量化等多目标设计，为机组高效转化风能提供解决方案。”赵迪说。
国之重器，强筋壮骨。一台机组究竟由多少个部件构成？赵迪告诉记者，26兆瓦机组由3万余个零部件组成，拥有完全自主知识产权，首次实现海上风力发电机组零部件100%国产化，机组的发电机、叶片、轴承、电控系统等关键部套技术均达到世界领先水平，真正实现产业链、供应链完全自主可控。
与丰富的风能资源相对应的，是海洋复杂的环境。为应对我国大部分海域平均风速高、盐雾腐蚀强、台风强等特点，此次下线的风力发电机组采用了全密封结构防盐雾腐蚀方案，并配置双重抗台风技术方案，搭载的智能系统能够根据风况自动调整风机风轮的朝向，减小大风的影响，经过测试该机组具备抵御17级超强台风的能力。今年9月，采用该方案的风电机组成功经受住了超强台风“摩羯”的考验。
一次次试验、一项项对比、一个个攻关……历经16个月，赵迪和同事们不断攻克产品规划、概念设计、部件试制、总装配等环节的诸多技术难题，26兆瓦海上风机机组成功下线。在年平均每秒10米的风速下，单台机组每年可输出1亿千瓦时清洁电能，可满足5.5万户普通家庭一年的生活用电。
福建三峡海上风电产业园内，工程师在组装风车。记者 池远 摄
从千亩沙地到产业高地
福州崛起世界级海上风电产业集群
从一片千亩沙地，到一座集技术研发、设备制造、检测认证、建设安装、运行维护于一体的世界级海上风电产业集群，福建三峡海上风电国际产业园的蓝图谋划始于9年前。
2015年6月，三峡集团与福建省在中国·海峡创新项目成果交易会上携手，共同签署战略合作协议，明确合作建设海上风电装备制造基地，并规模化开发海上风电项目。
三峡集团福建公司党委书记、执行董事雷增卷对2016年第一次来到福清江阴港考察产业园用地的情景历历在目——千亩沙地，一片荒芜。对于彼时的我国海上风电产业来说，同样面临着海上大容量风机制造起步晚的困境。
在2017年以前，欧洲是世界海上风电行业的领跑者。当时，欧洲海上风电占全球海上风电总装机的88%，首台8兆瓦风电机组已在海上并网，并准备大规模安装6兆瓦以上大容量机组，而我国仅占11%，且国内主流的海上风电机组单机容量还停留在5兆瓦以下。
面对这样的困境，雷增卷和他的团队迎难而上，决心在福建这片风能资源丰富的土地上，打造中国自己的海上风电产业。“福建风能资源丰富，是海上风电开发的高地。如果高地攻下来了，那么在广东、江苏、辽宁等其他海域开发海上风电自然不在话下。”雷增卷说。
在福清兴化湾，三峡集团投资建设的全球首个国际化大功率样机试验风场，被誉为海上风机的“奥林匹克”赛场。来自国内外的8家知名风机厂商所生产的14台5兆瓦以上风电机组在这里同台竞技，遴选出最先进的海上风电装备厂商落户产业园。其中，金风科技研发制造并投入安装使用的6.7兆瓦海上风电机组是首台（套）产品，也是金风科技迈向海上风电大容量风机进军的第一步。
“对于金风科技来说，这是挑战，也是机遇。金风科技通过努力成功地把这次挑战变成海上风电大容量风机的创新发展机遇。这得益于三峡集团创造的同台竞技机会，也得益于在同台竞技中汲取了兄弟企业的好做法好经验。”福建金风科技有限公司有关负责人说。
2017年7月，福建三峡海上风电国际产业园主体工程在福清开建。“什么样的厂家能够进驻，邀请哪些厂家进驻，我们前期做了无数次论证和调研。”雷增卷说，按照“一盘棋”思想，园区对海上风电产业链上下游进行统筹规划，确保园区内产业不重复建设，并提供定制化厂房和相应配套，推动产业链加速形成。
产业链上下游企业在这里聚集，彼此间你追我赶，协同促进。仅用了2年，产业园就引进了金风科技、东方电气、中国中车、中国水电四局、丹麦LM叶片等龙头企业，形成结构件、电机、叶片、整机等完整的产业链，具备年产300万千瓦以上的风机及主要零部件生产、配送、售后服务等能力。
海上风电是典型的链条式产业。从2015年入闽至今，三峡集团对福建企业的带动早已不再局限于产业园企业之内，而是辐射到全省各地的相关细分领域企业。截至目前，已与福建能化集团、福船集团、漳州发展等50余家福建地方企业的合作不断深化，共同推进福建海上风电产业链创新发展。
爱拼才会赢。“来到福建多年，福建人的拼搏精神早已融入我们的血脉，我们的征途是深蓝大海，通过拼搏实现海上风电领域高水平自立自强，为实现人与自然和谐共生的中国式现代化贡献力量。”雷增卷说。
从近海到深远海
化风为宝为“绿色”未来蓄能
沿着兴化湾绵延的海岸线望去，蔚蓝海面上，一座座风电机组如一根根“定海神针”矗立其中。随着叶片徐徐转动，一股股绿色能源源源不断输向千家万户。
三峡集团福建公司福清海峡发电有限公司电力运行部经理程双宝已在三峡福清兴化湾海上风电场度过2000多个日夜。他的主要工作，就是爬到离地100多米高的机舱内，检查风车的液压变桨系统、主控系统、齿轮箱、发电机等。“平常的话，一周可能要出海检查3次至5次。但多的话，可能一天就要登上风机检查维护2次。”
回想起第一次爬到风力发电机机舱外面时，程双宝坦言双手发抖，根本不敢动，但后来就习惯了。他深知，风机就像人的身体，任何一个零件都不能出问题。正是这些高空中的守护者，确保了风电场的稳定运行。
与风共舞，程双宝见证了兴化湾海上风电场从一期样机试验风场，到二期项目的快速发展，从进口风机与国产风机并存，到二期项目全部采用国产风机，实现了海上风电装备的自主化、国产化。“2018年，三峡福清兴化湾海上风电场一期（样机试验风场）项目共布置了14台机位，其中有3台是进口的；但2021年二期项目安装的45台风机，全部是国产的。”
截至目前，兴化湾海上风电场共安装了59台风电机组，总装机容量357.4兆瓦。自投产以来，累计发电超52亿千瓦时，相当于减少燃煤消耗约157万吨，降低二氧化碳排放约383万吨。
放眼全球，能源安全、应对气候变化让越来越多的国家更加深刻地认识到能源转型的重要性和紧迫性。据估测，一台同样功率的海上风电机组一年的发电量，可比陆地风机多70%，具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地资源、不消耗水资源和适宜大规模开发等特点。
兴化湾海上风电场处于近海海域，这也是长期以来全球海上风电开发的主要区域。近年来，随着近海风电资源开发利用趋近饱和，向深远海进军正在成为全球海上风电布局的新方向。
这一步，福州依然走在前列。去年7月，全球首台16兆瓦海上风机在距离陆地约35公里处的平潭外海顺利完成并网发电，标志着我国海上风电在高端装备制造能力、深远海海上风电施工能力上实现重要突破。
如今，通过海底电缆，风电这种清洁能源被传输进电网，再输送到千家万户，不仅能够供应福建省内，富余的电力还能参与外送交易，实现资源在更大范围的优化配置。值得一提的是，“福州造”产品在广泛应用于我国海上风电开发的同时，还销往英国、坦桑尼亚、越南、玻利维亚、埃塞俄比亚等国家，成为推动国际产能合作的新名片。
从风机自主研发，到产业链自主可控，再到进军深远海……福州风电人向海而行、逐风追梦，勇做海上风电产业的实践者和领跑者，以实际行动支持先进装备制造业发展，为实现中国式现代化提供更多绿色电能。（记者 颜澜萍 钱嘉宜）
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来源：福州日报
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