12月14日，華能首臺(tái)千瓦級(jí)極低溫型垂直軸風(fēng)電機(jī)組在南極中山站順利發(fā)電。此次華能共在南極投入兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，中國第40次南極科考將對(duì)機(jī)組開展極地環(huán)境測試。

據(jù)悉，在中國極地研究中心指導(dǎo)下，華能清能院與太原理工大學(xué)、清華大學(xué)等單位組成產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，共同開展極地環(huán)境下的“風(fēng)-光-氫-儲(chǔ)-荷”清潔能源微網(wǎng)研發(fā)。

此次在南極投入使用的兩臺(tái)垂直軸機(jī)組樣機(jī)，是“華能方案”在南極科考站實(shí)現(xiàn)極地零碳能源利用的一次實(shí)地應(yīng)用。該樣機(jī)針對(duì)傳統(tǒng)小型風(fēng)電機(jī)組在南極地區(qū)極寒、大風(fēng)氣候條件下出力不足、可靠性低以及卡轉(zhuǎn)等問題，自主研發(fā)了高效專屬翼型和高可靠機(jī)組構(gòu)型。同時(shí)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還瞄準(zhǔn)冰雪地質(zhì)條件下施工難度大、成本高和固定難的問題，研制了適用于冰雪地質(zhì)條件的一體預(yù)制式基礎(chǔ)，使得風(fēng)電機(jī)組在覆雪冰面上“站得穩(wěn)、立得牢”。

據(jù)了解，本次南極科考任務(wù)，將測試華能兩臺(tái)機(jī)組在極低溫、極強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)紫外線等嚴(yán)酷自然條件，以及極晝/夜等特殊環(huán)境下的可靠性和適用性；同時(shí)，也將為深入開展南極清潔能源利用提供現(xiàn)場實(shí)證支撐，為國際南極科考樹立清潔能源利用的“中國方案”。根據(jù)測試情況，后續(xù)將持續(xù)推進(jìn)南極清潔能源大規(guī)模利用，助力南極科考早日實(shí)現(xiàn)“零碳”目標(biāo)。

此前報(bào)道，截至2023年10月24日，由國家能源集團(tuán)聯(lián)合動(dòng)力自主研制的10千瓦極地小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在南極中山站安全運(yùn)行已超613天，為南極科考站提供了經(jīng)得起現(xiàn)場運(yùn)行考驗(yàn)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。

該機(jī)組是國家能源集團(tuán)聯(lián)合動(dòng)力與中國極地研究中心、國家海洋技術(shù)中心等單位合作，參與的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“獨(dú)立運(yùn)行的微型可再生能源關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目成果。公司基于自身技術(shù)實(shí)力和經(jīng)驗(yàn)積累，為應(yīng)對(duì)極寒、極強(qiáng)風(fēng)、低壓低氧、強(qiáng)紫外線等嚴(yán)酷自然條件以及極晝/夜等特殊環(huán)境，通過對(duì)葉片、機(jī)艙、塔架等機(jī)械部件材料以及電氣系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，開展零下55攝氏度極端低溫測試驗(yàn)證，研制了此款耐超低溫小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，并通過被動(dòng)側(cè)尾偏航調(diào)速、失速控制、電磁和機(jī)械制動(dòng)等方式，保證了機(jī)組的安全可靠運(yùn)行；針對(duì)機(jī)組本身的自耗電、安裝工程階段的能耗、基礎(chǔ)及安裝形式等難點(diǎn)，創(chuàng)新安裝方式，反復(fù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，為科考站量身打造了一套安全、穩(wěn)定、便于維護(hù)的風(fēng)電解決方案；服務(wù)“綠色考察”發(fā)展需求，預(yù)制重力式基礎(chǔ)應(yīng)用，降低極地現(xiàn)場施工難度和柴油發(fā)電排放，最大程度保護(hù)了南極地表結(jié)構(gòu)，是環(huán)境友好型風(fēng)電發(fā)展的又一突破。

項(xiàng)目還配套搭建了風(fēng)光儲(chǔ)多能互補(bǔ)的極區(qū)綠色供能系統(tǒng)，助力南極清潔能源利用技術(shù)發(fā)展。據(jù)測算，此款10千瓦極地小型風(fēng)電機(jī)組年發(fā)電量達(dá)7萬千瓦時(shí)，替代傳統(tǒng)柴油發(fā)電用油量約7噸。