【风电行业】_中国海装海上风电发展之路

（2） 控 制
双风机启停技术 单机故障的协调控制技术 正常运行的推力控制技术 正常运行的尾流控制技术
（3）维护方案
针对大部件更换，分析 了多种维护方案并选定。
海上智慧浮岛群
极大型海空港浮式基地
蔡梅园
国家海上风力发电工程技术研究中心 中国船舶重工集团海装风电股份有限公 司
冯煜
海上风电开发存在的问题
如何保证收益率？
Байду номын сангаас
如何提高工程效率？
怎么根据资源选择适合的产品？ 如何规避潜在的各种风险？
哪些措施可以降低项目风险？
怎么获取资金？
怎么获取资源？
未来海上风电市场趋势如何？
……
还有哪些商业模式可以选择？
01月 02月 03月 04月 05月 06月 07月 08月 09月 10月 11月 12月
99.52 98.97 98.49 98.83 97.29 98.67 99.11 98.36 98.86 98.64 99.31 99.55
30812.35 25829.57 33880.81 31989.27 25473.37 16213.56 37708.16 37558.17 14802.28 13988.84 18480.82 36771.01
项目信息 项目容量：5 MW x 2 项目位置：苏格兰北部海域
到运维港距离：>20 km 并网海缆长度：9 km 项目水深：75-85 m 风场风速：9.5 m/s 浮动方案：双风机半潜式平台 项目设计寿命：20年
海装参加的浮动式项目
（1）载荷联合仿真、零部件安全性校核
模型：建模对比、性能曲线对比、 模型调试、控制器迁移及验证等 工况定义：综合考虑多个标准，定 义近万种仿真工况 双风机：加载、耦合 零部件安全性校核
年发电量[万kWh] 2748 3351 3857 4259
中国海装8MW海上风电机组
产品参数
04总体参数
额定功率
kW
风轮直径
m
设计风区等级
切入风速
m/s
额定风速
m/s
切出风速
m/s
设计寿命
年
机组运行温度 ℃
机组生存温度 ℃
适应环境
8000 185 IEC IB 3.5 11.5 25 25 -10~+40 -20~+50 海上抗台风型
308.12 258.3 338.81 319.89 254.73 162.14 377.08 375.58 148.02 139.89 184.81 367.71
总计
98.80
323508.21
3235.08
H151-5MW运行数据
时间 风机可利用率% 发电量MWh
01月
99.91
1863.33
02月
海装参加的浮动式项目
中国海装与瑞典Hexicon、美国Atkins公司就苏格兰北部海域２×５MW浮动式风电示范项目
项目平均水深>80米。 浮动平台整体结构有三部分组成： 风电机组（两台 5MW 风机）：安装在平台的两个主浮体上。 浮体平台：由三个圆柱形主浮体组成，各浮体间通过桁架式结构链接。主浮体由浮筒、压载舱以及垂荡板组成。 锚泊系统： 由垂直、 悬链系泊线以及重锤块相链接组成， 转台系统定位在平台上，将平台固定在指定的范围。
97.7
1617.74
03月
99.49
2139.08
04月
99.38
1991.42
05月
95.68
1535.8
06月 07月
97.42 96
991.74 2219.11
08月
99.05
2187.4
09月
98.18
955.06
10月
100.00
921.72
11月
100.00
1177.55
12月
100.00
产品特点
➢ 电气设备置于塔顶，解决了塔筒扭缆系统布局和磨损问题，降低了整机成本，同时提高了电能传输效 率
➢ 采用独立变桨系统，有效降低整机、主要零部件载荷，在提高机组运行安全可靠性的同时降低机组制 造成本
➢ 采用定制化超轻、超长叶片，风轮直径达185m，扫风面积达27157m²，单位kW扫风面积达3.36m²
2188.43
等效满发小时数h 372.66 323.55 427.82 398.28 307.16 198.35 443.82 437.48 191.01 184.34 235.51 437.69
总计
98.57
19788.38
3957.67
H171-5MW运行数据
海上风电基础和共性关键问题研究
经过研发 ——试验 ——样机 ——批量 ——后评估 全过程验证
2019年度科技部国家重点研发计划
海上风电研究基础
研究内容
演进
样机 关键 研制 技术
创新 升级
研究
H210-10MW 机组设计认证
H185 -8MW 立项开发
2019年10月
海 上 浮 式 风 电 2019年3月 装备研制立项
国家海上风力发电 工程技术研究中心
2009年
2018年12月 10MW机组
立项开发
H171- 5MW
2017年11月
样机示范
H171-5MW 立项开发
2017年9月
5MW样 5MW机 机示范
2015年12月
组研制
2012年9月
2010年2月
海上5MW样机：7年运行经验 海上5MW小批量（20台）：2年运行经验，国内率先批量化的5MW级别海上风电机组
时间 风机可利用率% 发电量MWh 等效满发小时数h
试验验证
中国海装10MW海上风电机组
产品参数
风电机组型号 安全等级 额定功率 额定电压
额定风速 切入风速 切出风速 极端风速（3s） 设计使用寿命
H210-10.0MW IEC IB 10MW 3300V
11.2m/s 3m/s 25m/s 70m/s 25年
年均风速[m/s] 7 8 9 10
“大”不一样
单位千瓦成本发电 量
C3 C1
C2
低中高
年平均风速
➢ 随着平均风速的增大，大单机功率带来的单位成本发电量增加优势逐渐明显； ➢ 在成本相同的情况下，随着机位数减少，大单机功率带来的发电量更高；
规划定位
度电成本示意
主要矛盾：
大功率、大风轮直径、低
度电成本
Vs
？
零部件设计制造技术成熟
度不够、成本高
7MW机组需要180米以上的风轮直径
90米长度的碳纤叶片重量约为40t，常 规玻纤叶片预计重量为52t，几乎是现有 叶片重量的1.5倍
“大”不一样
风轮直径170米级、190米级、210米级
功率等级6MW级、8MW级、10MW级
政策规划
《风电发展“十三五”规划》
《能源技术创新“十三五规划”》
《能源技术革命创新行动计划（2016-2030）年》