11月10日，“國之重器”——東方電氣18MW直驅海上風電機組重磅下線，距離其在2023年北京國際風能展發(fā)布18MW直驅、半直驅兩大海上風電大兆瓦“拳頭”產品尚不足一個月，步伐之迅速令行業(yè)矚目。

“海上風電大型化、平價化是未來發(fā)展的趨勢，但是這一切都是建立在產品可靠的基礎上?！睎|方風電風電研究設計院工程技術室主任專家楊奎濱在與北極星風力發(fā)電網深入探討時指出，“東方風電的大型化技術創(chuàng)新始終建立在試驗驗證的基礎上，設備降本也是以質量可靠為首要前置條件?！?/p>

在東方風電來看，推動風機機組大型化發(fā)展已不僅是國內海上風電深遠海邁進的迫切需求，更是以降本增效為目標高質量發(fā)展的必然結果。在此過程中，機型快速迭代下的可靠性管控、追求極致的技術創(chuàng)新就變得尤為重要。

這一發(fā)展理念，也在18MW“大國重器”的研發(fā)和應用上得到全面彰顯。

可靠穩(wěn)定與降本增效同步推動

產品可靠性始終是制造企業(yè)的安身立命之本，也是風電產業(yè)能否高質量發(fā)展的核心評價標準。

據楊奎濱介紹，東方風電主要從兩個思路來落實保障風電機組產品可靠性、穩(wěn)定性，以及基于技術創(chuàng)新、新材料應用來整體來推動機組技術進步和成本下探工作。

一方面，東方風電搭建了覆蓋產品全生命周期的質量管控和驗證體系，包括設計質量和實物質量，設計質量通過設計過程的嚴格管控和機組的后評估、試驗驗證來保證；實物質量則是通過全生命周期過程的數據管控來實現大兆瓦風機應用的穩(wěn)定性與安全性。

如東方風電iPACOM智慧風電系統(tǒng)的應用，該系統(tǒng)將物聯(lián)網、工業(yè)大數據、人工智能、網絡安全、能源安全等技術與風電生產系統(tǒng)跨界融合，形成行業(yè)先進的集智能風機、智慧風場、區(qū)域中心和全球中心一體化解決方案，不但實現了“端云協(xié)同”在電力生產區(qū)的創(chuàng)新應用，更是為機組運行階段的穩(wěn)定可靠形成強力支撐。

新材料的應用上，以剛剛下線的18MW直驅海上風電機組為例，該機組產品由東方電氣與華能集團海上風電創(chuàng)新聯(lián)合體創(chuàng)新開發(fā)，葉片采用東方電氣自主研發(fā)的大厚度、鈍尾緣、高性能翼型，應用氣動結構一體化設計技術和彎扭耦合自適應降載技術，材料上使用新型碳纖維拉擠板材料和新型主梁結構，兼顧了結構安全性和經濟性。

思路之二，就是在機組高速迭代過程中推動從硬件到軟件的全面迭代。

還是以剛剛下線的18MW直驅海上風電機組為例，該機型采用行業(yè)首創(chuàng)全國產化集成式雙驅變槳系統(tǒng)，不但解決了關鍵核心技術“卡脖子”難題，也有效改善超大型風電機組變槳傳動的機械承載，提升使用壽命。

而且，該機組已實現了葉片、發(fā)電機、變流器、變壓器、控制系統(tǒng)等軟、硬件的完全國產化，為產品應對未來降本增效需求和穩(wěn)定可靠運行提供堅實的基礎。

18MW大風機備戰(zhàn)深遠海

事實上，東方風電海上機組的可靠性，也來源于其成熟可靠的產品平臺延伸。

2019年，東方電氣發(fā)布亞洲首臺10MW海上風機，翌年10MW海上風電機組批量化投運，已經是迄今國內運行時間最長、更穩(wěn)定、可利用率更高的大容量海上風電機組；

2022年2月，東方電氣自主研制、擁有完全自主知識產權的13MW海上風電機組下線，并于2023年6月在平潭外海風電項目完成吊裝，實現在海上風電大兆瓦機組商業(yè)化應用上的引領。

18MW海上直驅風電機組同樣采用平臺化設計，充分發(fā)揮了東方電氣永磁直驅和全功率變流技術路線優(yōu)勢，在平臺整體可靠性、安全性的驗證下，成為東方電氣備戰(zhàn)深遠海的一大利器。

“大型化之外，海上風電正在快速向深遠海邁進，從經濟性和可實施性方面考量，漂浮式海上風電機組是更適合深遠海的裝備。而18MW機組就是東方電氣為備戰(zhàn)深遠海漂浮式風電做的技術儲備?！睏羁鼮I說，“該平臺化17MW直驅機組將于明年在海南萬寧項目正式進入測試驗證，機型運動適應性更強，對浮體要求更低，總體成本更有優(yōu)勢?！?/p>

也就是說，東方電氣將在2024年實現國內第五個漂浮式風電樣機的建設和示范應用工作，并且是應用17MW大型化海上風電機組設備。在此之前，國內4個漂浮式風電示范項目“三峽引領號”、“中國海裝扶搖號”、“海油觀瀾號”以及“國能共享號”采用的均是4-8MW海上風電機組設備。

在此過程中，最大的挑戰(zhàn)是漂浮式風電的一體化設計。即如何實現浮體結構、機組基礎、系泊系統(tǒng)、風電機組的穩(wěn)態(tài)控制，以及如何在疊加載荷控制、整體氣動分析的情況下，保障一體結構整體穩(wěn)定運行，還能達到發(fā)電量最優(yōu)目標。

可以說，漂浮式項目體現了海上風電技術的制高點，而中國已經先于全球海上風電產業(yè)進入了技術深水區(qū)。

在經過幾年時間持續(xù)不斷地技術攻關和探索創(chuàng)新下，目前東方電氣在自主開發(fā)算法和軟件模型上取得了突破，在一體化仿真、浮體結構設計和校核、系泊系統(tǒng)設計和校核等方面形成了自己的核心技術優(yōu)勢，成功為2024年大兆瓦漂浮式樣機的建設工作埋好伏筆。

當前，東方電氣正在以“六電并舉、六業(yè)協(xié)同”積極踐行“雙碳”國家戰(zhàn)略。東方風電作為東方電氣可再生能源重要業(yè)務板塊，更是得到了集團層面的戰(zhàn)略傾斜和資源支持，在關鍵核心技術突破、大型風電設備制造、工業(yè)低碳數字化轉型上獲得了領先優(yōu)勢，持續(xù)推動中國風電產業(yè)升級，在全球范圍內引領風電發(fā)展趨勢和浪潮。