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超紧凑型高效智能大型海上风电机组关键技术研发及规模化应用

发布时间:2022-01-20

基本信息

  • 合作方式: 合作开发
  • 成果类型:
价格 ¥7000万

行业领域

新能源产业

成果描述

海上风电是国家能源转型和广东省能源结构调整的重要战略支撑,自“十三五规划”大力扶持海上风电发展以来,一直存在度电成本高、机组重量大,运输吊装困难、经济性差、验证难等问题,迫切需要突破高效智能大型海上风电机组关键技术,开发高效、高可靠、高发电量、低度电成本的海上风电机组,推动我国海上风电产业高质量发展。依托广东省战略新兴产业核心技术攻关计划、中山市重大科技专项和企业自主立项,对高效超紧凑传动链技术、大型叶片高效低载轻量化设计技术、海上风电机组智能控制技术、海上风电测试验证技术进行了持续7年的联合攻关,突破运行效率低、叶片重量大、机组载荷大、闭环验证难等制约海上风电发展的难题,研发了国际唯一规模化应用的大型超紧凑半直驱海上风电机组创新技术,并形成了一系列科技成果。

1、创新了大型海上风电机组超紧凑半直驱设计技术。

发明了主轴承、齿轮箱和发电机的集成化设计方法,突破了超紧凑半直驱传动系统设计技术。技术方案优化并缩短了载荷传递路径,相较其他传动-发电系统发电效率提高约5%。

2、突破了超长高模玻纤风电叶片高效低载轻量化设计技术。

提出了高雷诺数下大型风电叶片的气动设计准则,发展了高环境适应性的大型风电叶片气动设计方法;突破了超长高模玻纤海上风电叶片结构设计技术。以明阳智能86.5m全球最长海上抗台风纯玻纤叶片,极限风速77.78m/s(轮毂中心50年一遇3s阵风风速),可匹配6.X—8.XMW的不同机型。该叶片含紧固件的重量仅31t,相比行业内同材料体系同长度级别叶片重量轻近10%。

3、发明了基于实时载荷和超短期预测的反馈控制与预测控制技术。

发明了基于叶根与塔架实时测量载荷的降载反馈控制方法;研发了发电量最大和载荷最小的多目标模型预测控制技术,可保证海上复杂工况下风电机组的高效可靠运行。

 

参与制定国家标准2项,行业标准1项,制定企业标准2项;授权发明专利11件,其它专利23件;登记计算机软件著作权8项;发表SCI/EI论文5篇。上述技术创新成果已全面应用于3.0MW、5.5MW、6.45MW、7.0MW等系列海上风电机组,其中,MySE5.5-155机型获得2018年度中国风能最佳机型、广东省海洋创新与发展十大科技进展奖,76.6米叶片被评为2018年度全球最佳叶片TOP5(全球第3,中国第1)。同时,风电行业专业杂志Windpower Monthly公布了2020年全球最佳风电机组评选结果:MySE6.45-180入选“全球最佳海上风电机组”;明阳智能MySE8.3-180机组半直驱传动系统和MySE11-99A1机组叶片还分别入选了“全球最佳传动系统”和“全球最佳叶片”,是中国唯一一家同时荣获这两项荣誉的整机企业。

经中国工程院院士、广东先进能源科学与技术实验室阳江海上风电实验室主任王复明教授为主任委员的专家组鉴定,超紧凑半直驱大型海上风电机组达到国际领先水平。2017年美国著名咨询公司Totaro & Associates发布《全球海上风电创新趋势报告》,明阳智慧能源公司在海上风电创新排名中,获评全球首位。

成果资料