2015年12月31日,中国航天万源国际(集团)有限公司自主研发的具有独立知识产权的3兆瓦永磁直驱风力发电机组样机,在内蒙古兴和县大西坡风电场成功并网发电,标志万源国际完全独立自主进行大功率直驱风电机组研制、批量生产及销售走进新时代。
01战略定策
万源国际紧跟国家政策和行业形势,满足当下和未来市场对大功率等级风电机组的需求,拓展新能源领域产品系列,提升企业核心竞争力、综合实力和盈利能力,把3兆瓦风电机组研制、生产作为重大项目纳入生产经营工作。2013年9月22日,公司通过总裁办公扩大会,作出研发3兆瓦永磁直驱风力发电机组的战略决策和部署:决定自主研发具有独立知识产权的3兆瓦永磁直驱风力发电机组,决定对研发项目进行立项,明确机组项目研发计划。
为加强机组研发项目的领导协调,扎实推进项目实施,公司成立了由李光总裁出任组长的机组研发项目领导小组及办公室。同时成立了项目总师队伍,技术研发中心常务副主任严晓林担任项目总师,裴立岩副主任担任电控总师。公司对研发项目试行课题制管理,出台项目研发相应的监督、考核制度,对研发实施阶段各节点计划实施考核及奖惩,并全方位考虑项目的成本控制。
02专题立项
2013年上半年,公司即启动3兆瓦永磁直驱风机的立项研发工作。经历了近五个月的技术准备和进行大量调研,特别是与有合作意向的国内、国外相关企业进行广泛接触和技术交流,探讨与各方合作的可行性,使立项研发的风机开发思路更为清晰,明确研发3兆瓦风机所要达到的技术性能指标,时间节点计划及人财物应具备的保证条件,形成了较为完备的《3兆瓦永磁直驱风力发电机组项目研发立项与实施的报告》。
2013年10月,公司完成立项报告及技术方案可行性论证与评审,并完成项目立项,立即全面启动风机研发的前期概念性设计及总体方案设计。2014年2月13日,机组项目通过了由航天一院两院院士、科技委、经营投资部、十二所等单位领导及专家组成的专家评审组的概念设计评审,公司全面开始该型号风机的研发。
03研发进展
在研发项目管理实施中,万源国际技术研发中心引入现代管理理念,合理搭配项目人员,充分调动全组成员的积极性。以老带新、重点培养、产学研相结合等多种方式,用学习加油、用拼搏提速、用技巧减阻,循序渐进推动项目研发工作的进展。
功夫不负有心人。2015年1月16日,3兆瓦永磁直驱风力发电机组通过了两院院士领衔的专家组整机设计评审,具备样机试制生产条件,取得重要阶段性研发成果。与公司以往机型相比,3兆瓦永磁直驱风力发电机组单机容量大,能更有效地提高发电量;成功吸收2兆瓦永磁直驱风力发电机组特点,在安全性、可维护性等方面做出创新,使机组便于管理,运行维护等整体和综合成本低,有利于提高机组可利用率;机组单机容量大,占地面积小,有利于环境评估,可有效地节约风能资源,且固定投资少,更受客户欢迎。
04机组下线
2015年5月15日,万源国际对3兆瓦永磁直驱风力发电机组样机生产进行专项布置,机组项目完成软件技术参数的确定、各个部件的载荷数据提供及强度校核、技术研发的图纸设计等研发阶段的所有工作和目标任务,正式进入生产阶段。公司明确了机组零部件采购、质量控制、生产装配、风场安装等产业链具体环节的工作计划安排。
半年之后,2015年11月18日,3兆瓦永磁直驱风力发电机组成功下线,完成所有样机生产、出厂测试、调试等阶段的工作,运往内蒙古自治区乌兰察布盟兴和县大西坡风电场进行工程样机的吊装、调试及并网。万源国际由此成为目前国内少数具有完全独立自主进行研发大兆瓦直驱风力发电机组实力的风电整机制造企业。
航天一院、万源国际及下属的内蒙古航天风电产业园等主要领导,万源国际客户方大唐新能源、主要的配套供应商等企业代表参加下线仪式。
3兆瓦永磁直驱风力发电机组是万源国际在开发研制2兆瓦电励磁直驱风力发电机组的基础上,按照产业化、标准化、配套化要求,研制开发的新一代航天直驱风力发电机组。相较行业同机型,其优点是发电效率高、电能转换稳定、系统结构简单、可靠性得到明显提升。
正如航天一院副院长、万源国际董事长韩树旺在下线仪式讲话中说,具有自主知识产权的航天3兆瓦永磁直驱风力发电机组下线,标志着万源国际在900千瓦、1.5兆瓦、2兆瓦电励磁,2兆瓦永磁等系列直驱风力发电机组机型的基础上,又拥有了一款主打市场的重要机型,为万源国际的市场拓展工作提供了强劲的产品支撑。同时,能够更好地满足中国主要市场客户需求,更好地提升万源国际在风电市场的竞争力和影响力。
在下线仪式上,韩树旺说,3兆瓦永磁直驱风力发电机组的问世,是万源国际风电发展史上又一个重要里程碑。他预祝3兆瓦永磁直驱风力发电机组在下一步的风电场吊装、安装、测试、调试过程中各项性能指标都能满足设计技术要求,圆满取得并网发电成功,期待经过全公司的努力以优异的成绩赢得更多荣誉和更大市场空间。
05竖起样机
2015年12月26日,3兆瓦永磁直驱风力发电机组完成工程样机吊装,竖立在内蒙古兴和县大西坡风电场。现场工作人员战风雪、斗严寒,兢兢业业坚守一线,确保了吊装任务的圆满完成,助推科研生产取得重大阶段性成果。
万源国际3兆瓦永磁直驱风力发电机组外型采用流线型设计,整机美观大方,不仅减少机组的空气阻力,而且提高了整机的空气动力特性,从而降低机组部件的载荷和生产成本。该机组风轮直径为120米,轮毂中心高度95米,风电场可利用率达到97%以上。
机组采用不同的结构形式及电气系统,机组设计等级适用于GL2010国际规范标准分的ⅡA、ⅢA及S级系列风电场,每个等级风电场风电机组具有不同风轮直径大小,以适应不同的风资源环境。机组设计使用寿命在20年以上,目前在系列化上可以满足风轮直径为112米、120米、135米等不同机型的研制能力需求。
机组在结构上分为上风向、水平轴、三叶片、主动偏航、变速变桨调节直驱风力发电机组,采用双列圆锥滚子单主轴承支撑结构,为外转子永磁同步发电机。根据安装环境不同还开发出低温型、常温型、低风速型及高海拔型四种机型,可同时满足陆地、海上等不同区域各种复杂的环境要求,具有抗台风、抗地震和防盐雾腐蚀等功能,具有低电压穿越等功能,能够满足国家电网并网的强制性要求。
06并网发电
2015年12月31日,3兆瓦永磁直驱风力发电机组样机在内蒙古兴和县大西坡风电场成功并网发电,工作人员不分昼夜忙碌,克服了现场低温、风雪等恶劣环境,保质保量地完成了调试任务,圆满取得并网发电成功。
机组并网发电成功,标志着该机组项目研制成功,万源国际大功率风电项目开发走进了新的时代,为公司后续满足陆地、海上等不同区域各种复杂环境的更大功率风电机组的研制打下了坚实的基础,为公司的市场拓展工作提供了强劲的产品支撑。
3兆瓦永磁直驱风力发电机组项目研制取得成功,在航天风电发展史上抒写下了浓墨重彩的一笔。万源国际技术研发中心常务副主任、3兆瓦永磁直驱风力发电机组型号总师严晓林欣喜地说,目前国内具备完全独立自主进行大兆瓦直驱风电机组研发能力的企业凤毛麟角,万源国际在900千瓦、1.5兆瓦、2兆瓦等直驱机型的基础上,锻炼和培养了一支能够独立自主进行新机型开发的研制队伍,公司开发3兆瓦永磁直驱风力发电机组是为了更好地满足目前和今后客户对大功率等级风电机组的需求,获取更大的市场占有率,提升公司的综合实力、核心竞争力和综合盈利水平。