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海上风电电气设备南海环境适应性关键技术研究及应用

发布时间: 2022-09-01

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式： 技术服务
成果类型： 新技术
行业领域：
电力、热力、燃气及水生产和供应业,电力、热力生产和供应业
成果介绍
海上风电是实现“***”碳中和碳达峰的重要途经，我国南海海域风资源丰富，其中广东省规划海上风电总装机容量高达6685万千瓦。我国海上风电机组一般经陆上机组防腐改造或直接采用欧洲技术，但相比欧洲我国南海环境条件更加严酷。行业内对海上风电环境失效研究集中在塔筒、基础平台等结构件上，而调研表明50%的海上风电机组故障源于电气设备，其相对精密、结构复杂、种类繁多，从材料或部件自身提高环境适应性，牵涉面广、难度大且成本高，如何提高电气设备环境适应性，成为制约行业发展的技术瓶颈。针对这些问题，本项目重点研究：1）电气设备服役环境高精度测量方法，实现对服役环境精确表征，解决国内仍用大气环境钢结构检测方法测量电气服役环境，其误差大，无法为风电企业设计和运维提供精准的环境技术依据；2）研制基于我国海上环境条件的环境试验方法和耐久性评价标准，解决国内风电设备设计开发无适用标准的问题；3）研制服役环境优化控制设备，并应用于我国严苛海上环境风机主机开发，实现风电设备长效安全运行。
成果亮点
1）研发了成套化盐雾环境监检测新技术，盐雾监测分辨率达***，误差小于5%，建立了海上风电电气设备环境监测方法和评价体系，指导海上风电电气设备环境适应性设计及控制，降低制造和运维成本； 2）开发了一种长效免维护海上风电环境优化智能控制系统，盐雾过滤效率大于95%，显著的优化了电气设备服役环境，使海上风电电气设备服役环境与陆上相当。 3）系统提出了风电电气设备海上环境条件、技术要求及耐久性试验方法，构建了行业标准体系，为风电企业设计和质量控制提供了标准依据。利用项目成果开发了海洋严苛环境使用的耐蚀风机主机应用于***、***、***三种机型，通过了权威机构型式认证，并成功在工程得到应用，运行安全稳定。
团队介绍
项目成果经专家鉴定，整体技术达到国际先进水平，其中盐雾在线监测技术、盐雾优化控制技术达到国际领先水平。项目获得国家授权专利15件，其中，发明专利9件，发表论文7篇，发布行业标准5项和认证规则2项。 项目成果应用于整机防腐防护设计及选材选型，累计新增产值***亿元，产生间接经济效益近40亿元，提升了企业品牌形象和价值，降低制造和运维成本，大幅提升了我国南海环境海上风电机组的可靠性。采用36台***的广东湛江外罗海上风电场自2019年投产至今，运行稳定，并入选建党百年献礼系列丛书《国家重大工程档案》，仅2020年节省煤炭22万吨，减少二氧化碳***万吨。 项目制定的海上风电环境耐久性评价系列标准，填补了该领域标准空白，已累计应用机型超过2000台。该项目成果对我国其他海域及出口“一带一路”海上风电机组产品可靠性提升和科学化运维也有重要指导意义，社会效益巨大。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”新型电力系统装备产业科技服务团 (中国电工技术学会) 评价时间：2022-09-05

王成山

天津大学

院长/ 中国工程院院士

综合评价

由中国电器科学研究院股份有限公司等4家单位联合开展完成《海上风电电气设备南海环境适应性关键技术研究及应用》项目。项目首次研发了成套化盐雾环境监检测新技术，建立了海上风电电气设备环境监测方法和评价体系，填补了现有电气设备服役微环境监测手段的缺失，盐雾监测分辨率达0.01mg/m3，误差小于5%。率先开发了一种长效免维护的海上风电环境优化智能控制系统，盐雾过滤效率大于95%，降低了南海腐蚀环境防护成本。首次系统制定了海上风电电气设备系列化行业标准，为风电企业设计和质量控制提供了相关标准依据，解决了预估和评判风电机组使用寿命的技术难题，在行业内得到极大的推广应用。同时，研究成果应用于MySE5.5MW、MySE6.45MW、MySE8.3MW三种海上风电机组，通过了型式认证，提升了海上风电机组电气设备在南海海洋环境下的安全可靠运行水平。 项目成果推动了我国风电行业发展，经专家鉴定，技术水平达到国际先进水平，其中，盐雾在线监测、盐雾优化控制技术处于国际领先。
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