隨著海上風(fēng)電的飛速發(fā)展，“深水遠(yuǎn)岸”已然成為行業(yè)聚焦的主要戰(zhàn)場(chǎng)，風(fēng)電機(jī)組大型化迭代更是成為業(yè)界普遍追求的重要目標(biāo)。然而，結(jié)合我國(guó)海上風(fēng)電商業(yè)化應(yīng)用的廣泛實(shí)例，現(xiàn)有的機(jī)組容量足以支撐海上風(fēng)電項(xiàng)目的平價(jià)需求。一旦沉溺于“惟大”“惟新”的發(fā)展思路，則很可能陷入本末倒置的怪圈，如何保障風(fēng)電機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)電效率的最大化才是“破圈”的關(guān)鍵所在。

2024北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)上，運(yùn)達(dá)股份探海“利劍”——16-18MW漂浮式“海鷹”全新升級(jí)。因其將安全、可靠擺在科技攻關(guān)的顯著位置，致力于保障風(fēng)電機(jī)組在全生命周期內(nèi)能夠行穩(wěn)致遠(yuǎn)，一躍成為展會(huì)上最炙手可熱的“網(wǎng)紅”，快來(lái)跟小編到現(xiàn)場(chǎng)一探究竟吧～

整機(jī)耦合 突破極限

作為極具規(guī)模開發(fā)價(jià)值的能源“寶庫(kù)”，深遠(yuǎn)海雖然為海上風(fēng)電的未來(lái)發(fā)展提供了無(wú)限的遐想空間，但其極端的“服役環(huán)境”也成為機(jī)組開發(fā)亟待解決的一大難題。運(yùn)達(dá)股份技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過(guò)攻關(guān)漂浮式一體化耦合技術(shù)難點(diǎn)，打通整機(jī)-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的各專業(yè)設(shè)計(jì)壁壘，實(shí)現(xiàn)整機(jī)-基礎(chǔ)一體化迭代協(xié)同設(shè)計(jì)，達(dá)成迭代效率提升50%、整機(jī)載荷降低5%的性能質(zhì)躍。同時(shí)，升級(jí)版“海鷹”機(jī)組在漂浮式部件方面采取定制化設(shè)計(jì)，能夠適應(yīng)漂浮式大幅搖擺以及深遠(yuǎn)海領(lǐng)域更為惡劣的環(huán)境，在整機(jī)設(shè)計(jì)端確保機(jī)組安全穩(wěn)定可靠。

動(dòng)態(tài)協(xié)同 智能控穩(wěn)

任爾驚濤駭浪，我亦坦然處之。針對(duì)漂浮式風(fēng)電機(jī)組大幅搖擺運(yùn)動(dòng)與控制系統(tǒng)不穩(wěn)定的潛在風(fēng)險(xiǎn)，“海鷹”機(jī)組采用先進(jìn)動(dòng)態(tài)協(xié)同控制技術(shù)，可有效減少漂浮式機(jī)組的發(fā)電損失，保障機(jī)組的發(fā)電性能。同時(shí)，機(jī)組還同步采用全球領(lǐng)先的漂浮式載荷穩(wěn)定控制技術(shù)，開發(fā)基于傳感器的智能感知前饋控制與多模態(tài)陷波阻尼控制策略，構(gòu)建漂浮式智能穩(wěn)性控制系統(tǒng)，大幅降低整機(jī)的搖擺運(yùn)動(dòng)幅值，保障整機(jī)系統(tǒng)高可靠性運(yùn)行。

輕量傳動(dòng) 俯仰無(wú)虞

針對(duì)漂浮式風(fēng)電機(jī)組特殊的運(yùn)行工況及集成式傳動(dòng)系統(tǒng)的特殊連接方式，“海鷹”機(jī)組搭載全新一代高承載高功率密度輕量化中速集成傳動(dòng)系統(tǒng)，開發(fā)了實(shí)時(shí)在線形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)主軸在運(yùn)行過(guò)程中的位移進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)估變形后對(duì)齒輪箱潤(rùn)滑系統(tǒng)、齒輪箱嚙合狀態(tài)等重要參數(shù)的影響，提升傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

此外，聚焦漂浮式機(jī)組在運(yùn)用過(guò)程中可能出現(xiàn)的俯仰極限狀態(tài)，“海鷹”機(jī)組還設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)油位監(jiān)測(cè)和回油系統(tǒng)，確保潤(rùn)滑油在及時(shí)回入傳動(dòng)系統(tǒng)的同時(shí)避免外溢現(xiàn)象，解決了漂浮式傳動(dòng)系統(tǒng)漏油風(fēng)險(xiǎn)和系統(tǒng)潤(rùn)滑油量不足問(wèn)題。

試驗(yàn)前導(dǎo) “克難”于先

模擬機(jī)組在深海環(huán)境中出現(xiàn)的力學(xué)特性和工程現(xiàn)象，測(cè)試分析試驗(yàn)對(duì)象在復(fù)雜環(huán)境下載荷、運(yùn)動(dòng)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)等能力、再現(xiàn)范圍颶風(fēng)、奇波異浪、深水激流等極限考驗(yàn)……展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)達(dá)股份展出了高精密“海鷹”機(jī)組水池試驗(yàn)縮尺模型，吸引與會(huì)嘉賓駐足交流。

鑒于仿真軟件的局限性，縮尺模型水池試驗(yàn)是驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案不可或缺的重要環(huán)節(jié)。運(yùn)達(dá)股份技術(shù)團(tuán)隊(duì)搭建了融合“機(jī)組-基礎(chǔ)-系泊”協(xié)同控制的漂浮式混合模型，嚴(yán)格按照“綜合概念設(shè)計(jì)-數(shù)值模擬分析-縮尺模型試驗(yàn)-樣機(jī)海試驗(yàn)證”的開發(fā)流程，開展了運(yùn)行工況和生存工況下的風(fēng)、浪、流模型試驗(yàn)，完成“海鷹”機(jī)組設(shè)計(jì)一致性閉環(huán)驗(yàn)證，將機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的堵點(diǎn)、痛點(diǎn)前置解決，為機(jī)組的安全下線提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

鷹擊長(zhǎng)空，志向“深遠(yuǎn)”。16-18MW漂浮式“海鷹”機(jī)組繼承了運(yùn)達(dá)股份優(yōu)異的抗臺(tái)技術(shù)基因，發(fā)電性能優(yōu)越，能夠適應(yīng)深遠(yuǎn)海極端惡劣的風(fēng)、浪、流條件，完美適配水深60米及以上漂浮式應(yīng)用場(chǎng)景。如今，全新的“海鷹”機(jī)組已經(jīng)全面通過(guò)全模型縮比水池測(cè)試閉環(huán)驗(yàn)證，各項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)已臻于完善。作為國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目，“海鷹”機(jī)組即將在中電建海南萬(wàn)寧海上漂浮式項(xiàng)目樣機(jī)試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)首次投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，屆時(shí)將充分滿足浙江、福建、廣東、海南等深遠(yuǎn)海海域開發(fā)需求，有力引導(dǎo)我國(guó)風(fēng)電開發(fā)挺進(jìn)深藍(lán)。未來(lái)，運(yùn)達(dá)股份將繼續(xù)深化“雙海”戰(zhàn)略，以完善試驗(yàn)平臺(tái)、深耕智維技術(shù)等手段為風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行安全保駕護(hù)航，積極推動(dòng)我國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。