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以科技创新绘就“向海图强”崭新篇章
——访清能院海上风电技术部总工程师闫姝
Q:“十四五”期间,集团公司在海上风电技术研发的过程中形成了哪些新成果?
闫姝:一是在海上风电资源环境评估与系统构建领域,建成了可覆盖中国全部海域的高精度海上资源环境综合评估与预报平台,构建了海上风电基地场群及并网系统规划分析平台,打通了“资源评估-机组选型-微观选址-生产模拟-安全稳定分析”全流程。二是在高效风能捕获技术与发电装备研制领域,开展了5兆瓦至18兆瓦超大型国产化海上风电机组、17兆瓦漂浮式风电机组等关键技术开发及重大装备研制,将海上风电机组国产化率提升至95%以上,形成了囊括所有技术类型、适应中国全部海域的系列化海上风电机组产品和成套技术体系。三是在海上风电汇集组网与输电技术领域,建立了电-磁-热-力多物理场仿真平台与紧凑化协同设计平台,平台上部组块设计重量降低10%以上,提出了世界首个海上风电场直流集电技术解决方案。四是在海上风电控制与运维技术领域,建立了风-机-场-网全景联合仿真技术及系统平台,创建了行业首套、规模最大、自主可控的广域协同超大型新能源智慧运维系统。五是在海上能源开发及综合利用技术领域,研制了我国首套深远海抗浪型漂浮式海上光伏系统“黄海一号”,并依托其建成了我国首个漂浮式风光共结构融合平台。
Q:随着近海资源越来越趋于饱和,深远海成为未来海上风电开发的主战场。面对未来,清能院将在哪些方面开拓创新、实现引领?
闫姝:面对深远海风电开发的广阔前景和技术挑战,清能院致力于构建自主可控、环境友好、高效可靠的深远海风电开发“中国方案”,为全球产业规模化发展提供核心动力与系统支撑:一是在深远海风电开发领域,一方面攻关适应深水环境的大容量固定式导管架基础设计,突破超大尺度导管架的优化设计与高效安装技术,提升深水区固定式风电场开发的可行性与经济性;另一方面,推进面向深远海的大容量漂浮式风电系统的应用,突破轻量化、高稳性浮体构型,研发先进张力腿系泊系统,并集成智能动态压载控制技术,全面提升平台在复杂环境下的稳定性和经济性。二是在风电核心装备与并网送出领域,全力推进超大容量国产化海上风电机组的性能跃升与可靠性保障,并攻克大容量柔性直流输电技术,解决深远海风电场大规模、远距离、高可靠性电力输送的关键瓶颈,支撑深远海风电的规模化开发。三是在深远海运维领域,着力构建智能化运维装备体系,开发先进登乘设备及智能化平台,提升运维响应速度、降低作业风险与成本。此外,清能院前瞻性地布局海洋能源融合开发新模式,积极探索海上风电与海上光伏、海洋牧场、海洋能(如波浪能、潮流能)的综合利用,以及耦合海水制氢/醇/氨等消纳技术,力求让单位海域的能源产出、资源利用效率和整体经济效益达到最大化,构建集能源生产、转化、存储与输出于一体的高效集成能源岛开发模式,引领深远海区域从单一风电基地向以风电为支柱的综合性能源枢纽转型。