在市場(chǎng)需求與技術(shù)變革驅(qū)動(dòng)之下，中國(guó)風(fēng)電機(jī)組大型化發(fā)展提速。目前，6-7MW級(jí)別機(jī)組成為陸上主力交付機(jī)型，8-10MW級(jí)別機(jī)組開(kāi)始投向“沙戈荒”風(fēng)電市場(chǎng)。

“沙戈荒”居于“三北”區(qū)域，集中在內(nèi)蒙古、新疆、青海、寧夏、甘肅等省份。在大型清潔能源基地規(guī)劃政策引導(dǎo)下，“沙戈荒”成為推動(dòng)新能源實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手。

機(jī)組大型化可以捕獲更多風(fēng)能，提高全生命周期發(fā)電量，提高土地利用率，增加風(fēng)電場(chǎng)投資收益。但機(jī)組大型化面臨技術(shù)認(rèn)知盲區(qū)，傳統(tǒng)材料難以支撐技術(shù)持續(xù)發(fā)展需求，長(zhǎng)葉片、高塔筒使得載荷增大，影響機(jī)組發(fā)電效率與安全運(yùn)行等難題。同時(shí)，“沙戈荒”體量龐大的市場(chǎng)訂單正快速轉(zhuǎn)化為落地運(yùn)行的批量項(xiàng)目，高可靠的重要程度愈加凸顯。

安全性是行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基石，為應(yīng)對(duì)大型化發(fā)展帶來(lái)的新挑戰(zhàn)，金風(fēng)科技進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)，用新理論、新材料、新架構(gòu)、新智能、新保障的技術(shù)主張，為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展“做加法”。

智能感知3.0

隨風(fēng)而動(dòng)，激光雷達(dá)成必選

隨著風(fēng)電開(kāi)發(fā)版圖進(jìn)一步擴(kuò)張，風(fēng)電場(chǎng)所在區(qū)域環(huán)境愈加復(fù)雜多樣。為更好地確保機(jī)組運(yùn)行安全穩(wěn)定，需要配套智能感知控制技術(shù)。金風(fēng)科技推出智能感知3.0技術(shù)，從風(fēng)-機(jī)-場(chǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字與物理高精度映射，全面提升環(huán)境及設(shè)備的感知及預(yù)測(cè)能力，構(gòu)建高可靠安全系統(tǒng)。

激光雷達(dá)作為智慧的“眼睛”和“大腦”，成為大型化風(fēng)電機(jī)組的必選項(xiàng)。依托先進(jìn)智能傳感器，通過(guò)智能控制算法和分析預(yù)測(cè)技術(shù)對(duì)風(fēng)進(jìn)行準(zhǔn)確描述并實(shí)時(shí)響應(yīng)，動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)風(fēng)，提高機(jī)組發(fā)電量。同時(shí)，還能夠有效降低機(jī)組載荷，提高安全性與適應(yīng)范圍，避免復(fù)雜風(fēng)況對(duì)機(jī)組的不利沖擊，預(yù)防極端情況帶來(lái)的危害。

智能感知3.0

防護(hù)加倍，葉根載荷監(jiān)控安全助航

大葉輪直徑及高塔筒的應(yīng)用，令風(fēng)電機(jī)組受風(fēng)剪切、塔影效應(yīng)、湍流等外界因素影響愈加顯著，各類(lèi)風(fēng)況容易導(dǎo)致機(jī)組葉片氣動(dòng)載荷不均衡，葉片、傳動(dòng)系、塔架等關(guān)鍵部件疲勞載荷與極限載荷凸顯。如何通過(guò)控制手段更好地降低機(jī)組疲勞與極限載荷成為大兆瓦機(jī)組發(fā)展的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

金風(fēng)科技新一代產(chǎn)品搭載控制增益自尋優(yōu)和槳距角自尋優(yōu)技術(shù)，降低葉輪面不均衡疲勞載荷，使葉片在復(fù)雜環(huán)境下具備高魯棒性，具備優(yōu)異的風(fēng)能捕獲能力。同時(shí)，運(yùn)用葉片光纖載荷測(cè)量技術(shù)，通過(guò)光纖傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量機(jī)組葉根載荷，并根據(jù)實(shí)時(shí)載荷情況控制，讓機(jī)組保持出力性能最優(yōu)狀態(tài)。當(dāng)葉根載荷處于安全保護(hù)邊界時(shí)進(jìn)行保護(hù)控制，保證機(jī)組運(yùn)行在安全邊界內(nèi)。在此基礎(chǔ)上，還可通過(guò)葉根載荷監(jiān)測(cè)有效延長(zhǎng)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行壽命。

碳纖維葉片

高性能輕量化，攻克大型化發(fā)展難題

目前，陸上風(fēng)電機(jī)組主流葉片使用傳統(tǒng)的玻纖材料，但隨著大型化發(fā)展，機(jī)組匹配的葉片長(zhǎng)度相應(yīng)增加，對(duì)其重量、壽命和剛度等提出更高要求。為確保大兆瓦、長(zhǎng)葉片機(jī)組的安全性，葉片原材料正朝著高性能、輕量化的方向發(fā)展。

碳纖維是一種含碳量高于90%的無(wú)機(jī)高性能纖維，材料硬度高、質(zhì)量輕、力學(xué)性能優(yōu)異，且耐高溫、耐摩擦，被稱(chēng)作“21世紀(jì)新材料之王”。相較于玻纖，碳纖維比模量和比強(qiáng)度高，突破了玻纖材料的性能極限，可保障風(fēng)機(jī)葉片在兼顧強(qiáng)度、剛度的同時(shí)增加長(zhǎng)度并進(jìn)一步輕量化，支撐大兆瓦機(jī)組開(kāi)發(fā)。由此，碳纖維已經(jīng)成為超長(zhǎng)大型風(fēng)電葉片制造的剛需。

金風(fēng)科技在行業(yè)中率先使用碳纖維葉片。早在2012年，金風(fēng)科技在甘肅柳園樹(shù)立起國(guó)內(nèi)首臺(tái)使用碳纖維葉片的陸上風(fēng)電機(jī)組，創(chuàng)行業(yè)紀(jì)錄。在風(fēng)電大批量規(guī)模化開(kāi)發(fā)，機(jī)組大型化發(fā)展的當(dāng)下，金風(fēng)科技GWH230-10MW機(jī)組搭載碳纖維葉片，并配備成熟的獨(dú)立防雷裝置。碳纖維葉片還能夠有效縮小葉片根部接口尺寸，大幅增加運(yùn)輸便捷程度。輕量化的碳纖維葉片降低了吊裝難度，并節(jié)省吊裝費(fèi)用。

GTSim、五級(jí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證體系

精準(zhǔn)仿真模擬，確保創(chuàng)新技術(shù)可靠

精準(zhǔn)仿真模擬，并進(jìn)行全流程、多層級(jí)的充分測(cè)試驗(yàn)證是大型化趨勢(shì)下確保機(jī)組質(zhì)量和運(yùn)行安全的重要屏障。

金風(fēng)科技以GTSim軟件為仿真引擎，用技術(shù)突破打開(kāi)整機(jī)設(shè)計(jì)黑匣子，實(shí)現(xiàn)對(duì)大兆瓦機(jī)組系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行的底層支撐?；谧匝泻诵墓ぞ哝?、顛覆性設(shè)計(jì)理念和上下貫通的全方位覆蓋工程化方法，定義更精細(xì)化的動(dòng)力學(xué)模型，讓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)更貼合風(fēng)場(chǎng)運(yùn)行需求，并通過(guò)極端風(fēng)況與危機(jī)事件分析未雨綢繆，破解成本優(yōu)、性能好、可靠性高難以被同時(shí)滿(mǎn)足的不可能三角困局，確保客戶(hù)資產(chǎn)全生命周期運(yùn)行的低風(fēng)險(xiǎn)和高收益。

金風(fēng)科技實(shí)驗(yàn)中心擁有國(guó)內(nèi)風(fēng)電行業(yè)唯一國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，建立了貫穿零部件級(jí)、系統(tǒng)總成級(jí)、數(shù)字孿生、整機(jī)級(jí)、場(chǎng)網(wǎng)級(jí)五位一體全流程實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證體系，保障創(chuàng)新技術(shù)的準(zhǔn)確性和應(yīng)用可靠性，為風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步提供全面支持。

金風(fēng)科技始終致力于提供更高質(zhì)量、高可靠的產(chǎn)品服務(wù)，為客戶(hù)帶來(lái)更大價(jià)值收益。用先進(jìn)的技術(shù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，增厚產(chǎn)業(yè)韌性，幫助區(qū)域加快能源綠色轉(zhuǎn)型，助力“沙戈荒”煥發(fā)新生機(jī)。