2024年9月,位于昌都市八宿縣邦達(dá)鎮(zhèn)的全球最高海拔風(fēng)電項(xiàng)目——西藏八宿10萬(wàn)千瓦保障性并網(wǎng)風(fēng)電項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)。如今,項(xiàng)目已穩(wěn)定運(yùn)行半年,在平均海拔5050米、最高海拔5200米極端氣候頻發(fā)的“世界屋脊”上,中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中車株洲所”)研制的風(fēng)電機(jī)組以卓越的可靠性與高效發(fā)電能力,為高海拔清潔能源開(kāi)發(fā)提供了創(chuàng)新范本,也為全球能源轉(zhuǎn)型注入了強(qiáng)勁動(dòng)能。
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高海拔技術(shù)攻克極限,穩(wěn)定發(fā)電賦能雪域高原
西藏八宿項(xiàng)目地處“生命禁區(qū)”,空氣密度不足平原地區(qū)的70%,疊加超低氣壓、40℃+晝夜溫差、強(qiáng)紫外線輻射及高雷暴頻次等極端條件,對(duì)風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)與制造提出了近乎苛刻的要求。中車株洲所依托軌道交通領(lǐng)域積累的高海拔技術(shù)基因,通過(guò)氣動(dòng)優(yōu)化、環(huán)境適應(yīng)性升級(jí)和智能控制技術(shù)的深度融合,成功破解了超高海拔地區(qū)的技術(shù)瓶頸。
項(xiàng)目采用的5MWD195雙饋型風(fēng)電機(jī)組,通過(guò)定制化葉片氣動(dòng)外形與渦流發(fā)生器組件的創(chuàng)新設(shè)計(jì),在超低空氣密度下最大化捕獲風(fēng)能,同時(shí)結(jié)合智能控制算法動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)槳距角與轉(zhuǎn)速,有效避免失速風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)超高海拔極端環(huán)境,機(jī)組還優(yōu)化了結(jié)構(gòu)材質(zhì)、潤(rùn)滑冷卻、除濕加熱、電氣絕緣等設(shè)計(jì),強(qiáng)化防雷擊路徑設(shè)計(jì)、涂覆系統(tǒng)等,確保在-40℃至+50℃的極限高原環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。
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智能運(yùn)維體系破解“無(wú)人區(qū)”挑戰(zhàn)
面對(duì)高海拔地區(qū)人力短缺、交通閉塞及低氧環(huán)境等運(yùn)維難題,中車株洲所構(gòu)建了完整的智能化解決方案。結(jié)合大數(shù)據(jù)建模與深度學(xué)習(xí)算法,系統(tǒng)可提前7天精準(zhǔn)預(yù)測(cè)92%的潛在故障風(fēng)險(xiǎn),將非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間壓縮至行業(yè)最低水平。在巡檢環(huán)節(jié),配備紅外熱成像與工業(yè)級(jí)高清相機(jī)的無(wú)人機(jī)編隊(duì),以全自動(dòng)飛行模式對(duì)葉片、塔筒等關(guān)鍵部位進(jìn)行毫米級(jí)損傷檢測(cè),檢測(cè)效率較傳統(tǒng)人工巡檢提升400%。針對(duì)復(fù)雜故障處置,遠(yuǎn)程專家診斷系統(tǒng)依托混合現(xiàn)實(shí)(MR)技術(shù),將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的三維建模數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至后方技術(shù)團(tuán)隊(duì),專家通過(guò)虛擬影像“身臨其境”指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),形成“云端會(huì)診-現(xiàn)場(chǎng)處置”的閉環(huán)管理模式,大幅提升運(yùn)維響應(yīng)速度與安全性。
“西藏八宿項(xiàng)目的成功不僅是技術(shù)實(shí)力的體現(xiàn),更是智能化運(yùn)維模式在高海拔極端環(huán)境下的里程碑式實(shí)踐?!敝熊囍曛匏L(fēng)電事業(yè)部技術(shù)負(fù)責(zé)人表示。
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前瞻布局:從雪域之巔走向深遠(yuǎn)藍(lán)海
登高謀遠(yuǎn),中車株洲所正加速推進(jìn)技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新,加快超高海拔與深遠(yuǎn)海風(fēng)電的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。在高海拔領(lǐng)域,企業(yè)主導(dǎo)編制的《高海拔型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為行業(yè)提供了明確的技術(shù)規(guī)范和指導(dǎo)方向,推動(dòng)了高海拔風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展;在深遠(yuǎn)海方向,全球最大漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組——“啟航號(hào)”研發(fā)已完成測(cè)試吊裝并穩(wěn)定運(yùn)行,預(yù)計(jì)2025年實(shí)現(xiàn)首個(gè)市場(chǎng)項(xiàng)目應(yīng)用,為深海風(fēng)資源規(guī)?;_(kāi)發(fā)提供全新的中車解決方案。
西藏八宿項(xiàng)目的半年穩(wěn)健運(yùn)營(yíng),不僅驗(yàn)證了中車株洲所在極端環(huán)境裝備制造領(lǐng)域的全球領(lǐng)先地位,更彰顯了中國(guó)企業(yè)在綠色能源技術(shù)創(chuàng)新中的擔(dān)當(dāng)與遠(yuǎn)見(jiàn)。隨著智能技術(shù)與清潔能源的深度融合,中車株洲所正以“更高、更遠(yuǎn)、更智能”的姿態(tài),推動(dòng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)邁向可持續(xù)發(fā)展的新紀(jì)元。