小型风力发电机国标|《科学世界》10兆瓦海上风力发电机组——单机容量全球第二的海上工程奇迹

《科学世界》2020年第9期刊登《10兆瓦海上风力发电机组——单机容量全球第二的海上工程奇迹》

记者/孙天任

2020年7月12日，福建省福清市兴化湾外海，一台高度超过200米的庞然大物正在轻巧地转动。这就是我国自主研发的首台单机容量达到10兆瓦的海上风力发电机组（风力机)。自1991年全球第一座海上风电场投入运行以来小型风力发电机国标，海上风力机不断朝着容量更大、叶片更长、轮毂中心更高的方向发展。有了更大容量的风力机，就能够在相同面积的海域内捕获更多能量，更充分地利用风能资源。同时，大容量的风力机还能够减少机位数量小型风力发电机国标，大幅降低度电成本，使得上网电价更加便宜。

我国自从2010年第一座海上风电场并网发电以来，海上风电技术进展迅速。仅用10年时间，单机容量便从3兆瓦跳跃到10兆瓦。目前仅次于通用公司生产的12兆瓦风力机（目前在荷兰鹿特丹港口试验性运行）。我国10兆瓦风力机成功并网发电，标志着我国风电技术能力实现了巨大跨越，参与到了世界顶尖水平的竞争中。

无论从哪个角度来说，10兆瓦风力机都堪称现代工程奇迹。风力机轮毂中心高度距海平面约115米吊车出租，相当于40层高的居民楼。叶片长度90米，超过世界最大客机A380的翼展。风轮扫风面积约2.5万平方米，相当于3.7个标准足球场。无论是碳纤维制造的叶片，还是10兆瓦级永磁直驱式发电机，以及双驱电动变桨系统（调节叶片方向以最大限度捕获风能），都蕴含着一系列的技术革新。同时，将这样一个大家伙以极高的精度妥妥当当地安装到大海上，也反映了一个国家海洋工程的技术水平。此次并网发电的10兆瓦风力机由三峡集团与东方电气集团联合研发，针对福建、广东等风能资源丰富的海域设计，同时具备强大的抗台风能力。在年平均风速10米/秒的条件下，每台10兆瓦风力机每年能够产生约4000万度电，满足2万户家庭正常用电需求，并可以减少燃煤消耗1.28万吨，二氧化碳排放3.35万吨。风力机在兴化湾通过试运行后二手吊车，将逐步在国内外海上风电场中推广应用。10兆瓦并非终点，我国的科学家和工程师已经瞄准12兆瓦以上大容量海上风力发电机组。在未来，我国近海将会矗立起更高、更强的风力机，为国家发展和居民生活提供更多的清洁能源。