海上風(fēng)電作為推動(dòng)可再生能源發(fā)展、構筑新型電力系統的一種清潔能源，受到了各國的普遍重視。11月16日-17日，以“聚焦海洋綠能，推動(dòng)海工產(chǎn)業(yè)合作共贏(yíng)”為主題的2023第六屆亞洲海洋風(fēng)能大會(huì )在上海隆重召開(kāi)。中船海裝應邀出席大會(huì )并發(fā)表專(zhuān)題演講，與到場(chǎng)嘉賓共同探討海上風(fēng)電建設新形勢，為我國海上風(fēng)電降本增效給出海裝方案。
隨著(zhù)海上風(fēng)電集中連片規�；_(kāi)發(fā)、配套產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟、裝備技術(shù)不斷革新以及施工成本下探控制，全球海上風(fēng)電成本持續下降。據國際可再生能源署（IRENA）發(fā)布最新全球可再生能源發(fā)電成本報告《RENEWABLE POWER GENERATION COSTS IN 2022》顯示，2010-2022年，海上風(fēng)電全球加權平均LCOE從0.197美元/kWh下降至0.081美元/kWh，下降了59%。
作為國內海上風(fēng)電平價(jià)時(shí)代的破局者，在海風(fēng)整機價(jià)格內卷2.0時(shí)代，如何進(jìn)一步提高風(fēng)能利用率？如何打造海上風(fēng)場(chǎng)更優(yōu)LCOE（平準化度電成本）？中船海裝以定制化整機設計、一體化結構設計以及智能化場(chǎng)控平臺等創(chuàng )新技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行了分享。
定制化整機設計：實(shí)現最優(yōu)匹配
在海上風(fēng)電領(lǐng)域，每個(gè)區域的風(fēng)資源條件和環(huán)境特點(diǎn)都是不同的，因此需要針對特定區域進(jìn)行定制化的整機設計。中船海裝提出針對不同區域的定制化匹配設計方法，有別與傳統機型開(kāi)發(fā)模式，在設計初期就與風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行了全方位匹配。
該方法直接從末端入手，打通設計全鏈條，基于風(fēng)場(chǎng)投資經(jīng)濟性測算確定機型，再根據每個(gè)區域的特點(diǎn)，為每個(gè)區域量身定制最適合的機組，實(shí)現以電價(jià)、資源特征和風(fēng)場(chǎng)投資收益為約束的整機核心參數高效匹配設計。
設計過(guò)程中采用全新一代全局最優(yōu)載荷優(yōu)化迭代算法，取消界面程序，以模型文件直接驅動(dòng)，大幅縮短了迭代周期，提高了開(kāi)發(fā)效率和代碼復用性，提高整個(gè)開(kāi)發(fā)流程的效率和質(zhì)量。通過(guò)定制化設計的整機，能夠確保其機組與區域內項目的實(shí)際需求更匹配，達到最佳的投資收益率。
一體化結構設計：減低綜合成本
中船海裝提出支撐結構一體化結構設計，融合國際先進(jìn)大直徑單樁基礎樁-土相互作用優(yōu)化分析方法，建立樁-土相互作用標準設計方法，搭建了海上風(fēng)電機組-塔架-基礎一體化設計平臺，將支撐結構與整機耦合進(jìn)行一體化設計，從而實(shí)現支撐結構的降本。采用支撐結構一體化設計，泥面處的載荷比分離式載荷降低了約25%。再加上支撐結構尋優(yōu)技術(shù)，并結合一體化全時(shí)程耦合分析，能夠降低支撐結構成本10%以上。
智能化場(chǎng)控平臺：提升發(fā)電效率
中船海裝打造了智能化場(chǎng)控平臺，基于場(chǎng)群協(xié)同控制+互聯(lián)互通+人工智能+自適應調節，結合先進(jìn)的軟硬件，能夠實(shí)現高效的遠程監控和管理。
其中，基于全域感知的風(fēng)電機組自適應控制技術(shù)，通過(guò)人工智能算法，從感知到控制，做到了高效精準識別和自適應控制調節，可實(shí)現單機發(fā)電效率提升1%~3%；基于數據統計的偏航對風(fēng)校準技術(shù)，通過(guò)收集風(fēng)力發(fā)電機在各種條件下的發(fā)電數據，根據數據分析結果，對風(fēng)力發(fā)電機的偏航角度進(jìn)行校準，實(shí)現最有偏航角度追蹤，可實(shí)現單機發(fā)電效率提升0.2%~1.5%；場(chǎng)級降載控制技術(shù)，運用先進(jìn)的傳感器和算法，可以識別出陣風(fēng)、極端湍流等極端風(fēng)況，提前采取相應的控制策略，以避免或減少潛在的風(fēng)險；通過(guò)精準的扇區管理，可以更好地了解每個(gè)區域的風(fēng)能分布和變化情況，從而優(yōu)化風(fēng)電機組運行，可實(shí)現對風(fēng)電場(chǎng)內不同風(fēng)力發(fā)電機組的協(xié)同控制，以達到整體效益的最大化。
此外，智能化場(chǎng)控平臺還可對關(guān)鍵零部件進(jìn)行疲勞壽命監測，采用先進(jìn)的數據分析和監測技術(shù)，通過(guò)獲取的設備運行數據和狀態(tài)信息分析，可以及時(shí)發(fā)現潛在的問(wèn)題和故障，并自動(dòng)調整運行參數以提高設備的運行效率。
作為“國家海上風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)研究中心”平臺建設單位，作為深耕海上風(fēng)電十余年的先行者，中船海裝始終堅持勇立潮頭、創(chuàng )新創(chuàng )造，不斷結合新形勢、新變化，推出符合市場(chǎng)需求、滿(mǎn)足客戶(hù)要求的產(chǎn)品和服務(wù)，通過(guò)定制化整機設計、一體化結構設計以及智能化場(chǎng)控平臺等技術(shù)創(chuàng )新，通過(guò)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設一站式整體解決方案等多點(diǎn)發(fā)力，全力助推我國海上風(fēng)電的高質(zhì)量、可持續發(fā)展。
