湛江外羅海上風(fēng)電項目36臺明陽(yáng)智能MySE5.5機組全部投運,開(kāi)啟了廣東大兆瓦海上風(fēng)電新時(shí)代。
2019年12月25日,廣東能源集團湛江外羅海上風(fēng)電項目(下稱(chēng)“外羅項目”)現場(chǎng),隨著(zhù)17號機組調試工作的順利完成,36臺明陽(yáng)智能MySE5.5MW機組全部并網(wǎng)發(fā)電,標志著(zhù)廣東省首個(gè)大兆瓦級海上風(fēng)電項目正式整體進(jìn)入運行維護階段,廣東省海上風(fēng)電發(fā)展由此向前邁出重要一步。
在外羅項目中,明陽(yáng)智能與業(yè)主、總包并肩作戰經(jīng)受住了嚴苛考驗,并由此向著(zhù)“海上風(fēng)電全球第一”的目標更進(jìn)一步。作為一家領(lǐng)先的清潔能源整體解決方案提供商,明陽(yáng)智能早在2016年就被評為全球海上風(fēng)電創(chuàng )新能力最強企業(yè),目前穩居海上風(fēng)電整機商第一梯隊。
大兆瓦機組在廣東的首次批量應用
外羅項目總裝機容量為19.8萬(wàn)千瓦,是廣東省首批示范性海上風(fēng)電項目,在裝備制造、建設管理、施工工法、設備技術(shù)、防臺保護等方面,對地區乃至全國海上風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)起到示范效應。
梳理發(fā)現,“大兆瓦級”是人們提及外羅項目時(shí)最常用的關(guān)鍵詞,因為其安裝了MySE5.5-155機型,屬于5MW以上海上風(fēng)電機組在廣東海域的首次批量化應用。
近些年,全球海上風(fēng)電機組技術(shù)發(fā)展的大型化特征日趨明顯,這也是實(shí)現集約化用海、降低初始投資和后期運維成本的客觀(guān)需要。
明陽(yáng)智能依托第四代機型——MySE平臺,推出了單機容量5.5~10MW海上風(fēng)電機組,能夠滿(mǎn)足不同海域的開(kāi)發(fā)需求。目前,明陽(yáng)智能還啟動(dòng)了10MW以上機型的研發(fā)計劃,從而讓海上風(fēng)電這片“藍海”有了更“大”的想象空間。
在實(shí)際運行中,這些機組的發(fā)電效率和可靠性表現優(yōu)異。安裝于福建福清興化灣海上風(fēng)電場(chǎng)中的MySE5.5-155機組,年利用小時(shí)數超過(guò)4,500,可利用率超過(guò)99%,各項數據領(lǐng)跑全場(chǎng)。
這很大程度上得益于半直驅技術(shù)路線(xiàn)的優(yōu)勢。首先,發(fā)電量高。調速范圍寬,可以在更寬的風(fēng)速范圍內運轉在最佳的效率點(diǎn),實(shí)現高效發(fā)電。其次,可靠性高。半直驅技術(shù)采用兩級齒輪箱增速,搭配中速發(fā)電機,故障率大大降低,提高了整機的可靠性。再次,體積小。MySE機型的機艙重量比相同單機容量的其他技術(shù)路線(xiàn)機組輕四分之一左右、長(cháng)度短近一半。采用半直驅技術(shù)路線(xiàn),讓機組從“出生”即攜帶著(zhù)優(yōu)良“基因”。
即便如此,設備投運后,仍不得不接受各種惡劣環(huán)境的考驗。比如,在我國南方海域,臺風(fēng)是一個(gè)巨大的挑戰,這就要求應用于這些海域的風(fēng)電機組必須具有很好的抗臺性能。
廣東地區臺風(fēng)多發(fā),植根于此的明陽(yáng)智能自然對抗臺有著(zhù)自己的獨到理解。通過(guò)掌握的海量數據,明陽(yáng)智能的研發(fā)團隊全面分析臺風(fēng)的風(fēng)速、風(fēng)向、湍流強度、風(fēng)切變、陣風(fēng)系數、機組運行狀態(tài)等,將研究成果融入到抗臺性能設計中。在進(jìn)行機艙、葉片等硬件的設計時(shí),技術(shù)團隊會(huì )通過(guò)模擬臺風(fēng)從360度沖擊承載部件的工況條件計算得出載荷情況,從而讓機組符合最嚴苛的要求。
在運維階段,明陽(yáng)智能會(huì )采用一套完善的臺風(fēng)防御機制,從臺風(fēng)季來(lái)臨前的機組排查、臺風(fēng)預警發(fā)布、防御措施部署、臺風(fēng)登陸防御和臺風(fēng)過(guò)境恢復等階段,均有詳細的應對措施。
可以說(shuō),優(yōu)秀的抗臺性能已經(jīng)成為明陽(yáng)智能海上風(fēng)電機組的一個(gè)鮮明特征。
分秒必爭保障機組交付與并網(wǎng)調試
機組的交付與調試,是一場(chǎng)與時(shí)間的賽跑。要充分利用海上作業(yè)窗口期這段時(shí)間,整機企業(yè)必須擁有強大的交付與調試能力,這離不開(kāi)合理的基地布局和細致的實(shí)施預案作為支撐。
資料顯示,明陽(yáng)智能在廣東珠海、陽(yáng)江、汕尾、揭陽(yáng)等地建立了多個(gè)制造基地,能夠很好地保障在手訂單的交付。
依托這些基地,明陽(yáng)智能的團隊會(huì )按照訂單所涉及項目的建設規劃,提前1-2月評估基礎樁安裝、施工船配備等情況,并發(fā)揮多基地、多個(gè)工廠(chǎng)同步作業(yè)的優(yōu)勢提前排產(chǎn),儲備主機及大部件,確保按時(shí)交貨。
這一過(guò)程中,實(shí)現與零部件供應商的無(wú)縫銜接至關(guān)重要。圍繞半直驅技術(shù)路線(xiàn),明陽(yáng)智能已培育出成熟的供應鏈,其中的關(guān)鍵部件供應鏈體系與行業(yè)很少存在競爭。同時(shí),明陽(yáng)智能機組的主軸承、齒輪箱、發(fā)電機和液壓系統模塊采用標準通用連接,能夠實(shí)現在同系列機組中自由切換,增強了內部資源調配的靈活性。
機組完成制造后,就進(jìn)入運輸環(huán)節。這個(gè)過(guò)程看似簡(jiǎn)單,但容不得絲毫差錯。在物流側,明陽(yáng)智能會(huì )制定“N+2”發(fā)運計劃,即提前兩個(gè)月規劃好物流運輸,并與現場(chǎng)緊密聯(lián)動(dòng)執行,根據出現的新情況,及時(shí)調整物料交付及發(fā)運計劃,保證運輸的萬(wàn)無(wú)一失。
吊裝時(shí),作為指導單位,明陽(yáng)智能則結合設備的特點(diǎn)和其他項目的經(jīng)驗,優(yōu)化工藝流程,制定風(fēng)險應對預案。例如,為解決葉片吊裝溜尾難度大的問(wèn)題,明陽(yáng)智能的團隊優(yōu)化設計出超長(cháng)葉片組拼吊梁,通過(guò)葉中自動(dòng)脫鉤裝置完成吊具拆除工作,使得人身和設備安全得到保障,提高了安裝效率。
通常而言,海上氣候環(huán)境瞬息萬(wàn)變,開(kāi)展機組調試耗時(shí)費力,但在外羅項目的首批機組并網(wǎng)調試中,明陽(yáng)智能的調試團隊創(chuàng )造了上電后僅用5.5小時(shí)就使5臺機組順利并網(wǎng)的佳績(jì)。這首先得益于機組的高可靠性。明陽(yáng)智能機組采用航空級的可靠性設計理念,在基因中注入了高可靠性;制造環(huán)節中,通過(guò)對進(jìn)料、過(guò)程、入庫及出廠(chǎng)等的嚴格檢驗,確保產(chǎn)品達到100%合格。同時(shí),為了使產(chǎn)品零故障出廠(chǎng),明陽(yáng)智能還搭建了完備的整機、部件檢測實(shí)驗室,且配套設計“零故障出廠(chǎng)”的設計驗證和產(chǎn)品確認流程。
需要注意的是,明陽(yáng)智能海上風(fēng)電機組的設計特點(diǎn)在很大程度上便利了調試工作。它們的傳動(dòng)鏈、風(fēng)輪、偏航等系統均采用模塊化結構設計,相對獨立。這樣,現場(chǎng)技術(shù)人員可以在機組吊裝、電氣設備安裝等環(huán)節中,對各系統進(jìn)行模塊化調試及功能的測試。機組吊裝完畢,子系統調試也基本同步完成。
2019年12月18日21:24,在黑夜中隨著(zhù)葉輪的徐徐轉動(dòng),13#機組順利并網(wǎng),廣東能源外羅項目利用短暫的窗口期進(jìn)行的調試工作至此圓滿(mǎn)結束。在此次調試并網(wǎng)過(guò)程中,明陽(yáng)智能調試團隊克服外羅海域復雜海況,在2天作業(yè)窗口期內爭分奪秒,創(chuàng )造了12臺機組全部順利并網(wǎng)的又一佳績(jì)。
此外,機組的上電前檢查、上電、添加冷卻水工作與調試并網(wǎng)等是密不可分的,并且必須遵循一定的先后順序。為了最大程度利用寶貴的“窗口期”,明陽(yáng)智能已經(jīng)形成了科學(xué)完善的現場(chǎng)管理體系,每項工作都有對應的標準操作指南(SOP)和核查清單(Checklist),并結合現場(chǎng)海況及機組情況,將人員分為上電前檢查、上電、添加冷卻水以及調試等小組。各組緊密配合,快速有序推進(jìn)機組的并網(wǎng)工作。
眼下,伴隨外羅項目的全場(chǎng)投運,運用先進(jìn)的技術(shù)手段和管理模式來(lái)提高運維效率,將是明陽(yáng)智能團隊下一階段重點(diǎn)探索的方向。在明陽(yáng)智能看來(lái),珠海桂山、三峽福建興化灣、江蘇大唐濱海、廣東能源湛江外羅……每個(gè)項目的并網(wǎng),都是一個(gè)新的起點(diǎn)。這些經(jīng)驗的積累,有力地支撐著(zhù)明陽(yáng)智能更加廣泛地參與到廣東以及全球海上風(fēng)電發(fā)展中。