一台底座上“长”出两台风机，全球首台双转子风机正式亮相｜最前线
文 | 吕雅宁
编辑 | 苏建勋
通常印象中，风力发电机主要由塔筒、叶片、机舱和底座组成，整体看上去犹如一个高塔顶端装着三只扇叶的巨大风车。
但36碳这次看到的风机非常不同，两座塔筒被置于同一个巨大的浮动式基础平台上，呈巨大的“V”字形排列，顶端各自搭载一台机舱和三只叶片，像是一对“孪生风机”。
7月12日，广州南沙，全球单体容量最大的16.6MW漂浮式风电平台“明阳天成号”启航仪式在中船黄埔文冲造船厂举办，也是其首次公开亮相。这是明阳集团自主研制的最新双转子风机，专为海上风电场景所设计。
图源：作者拍摄
当陆上风电增长空间趋于稳定，海上风电发展迎来新一轮增长周期，这也成为中国风电整机商竞相争夺的下一块蛋糕。
在海上风电市场角逐中，明阳集团旗下上市平台明阳智能(601615.SH)的步伐相对较快，其2023年新增海上风电装机近3GW，同比翻倍。据彭博新能源财经报告，在全球海上风电市场，明阳智能是2023年全球海上风电装机容量排名第一的企业。
36碳在现场了解到，“明阳天成号”搭载两台8.3兆瓦海上风机，总容量达到16.6兆瓦，扫风面积超5.2万平方米，相当于7个标准化足球场。
风机的叶轮最高处达219米，相当于60多层楼的高度；空中最大宽度约为369米，相当于7架波音747并排宽度。整座风电平台排水总量约1.5万吨，整体拖航设计吃水5.5米，可应用于水深35米以上的全球广泛海域。
据测算，“明阳天成号”正式投运后，平均每年可发电约5400万度，能满足3万户三口之家一年的日常用电。
海上风电发展前景虽好，但其开发难度要远远大于陆上风电，面临建设难度大、技术成本高等挑战。再加上海上环境复杂多变，台风、盐雾等天气增加更多不确定风险，对海上风电设备的安全稳定性、耐腐蚀性和抗风浪能力，风机设计和材料选择等方面提出更为严格的要求。
明阳智能产品研发团队介绍，“明阳天成号”实现多项全球首创。首先，其浮式基础为全球首次采用抗压能力达到115兆帕以上超高性能混凝土材料制造而成，这种混凝土材料强度达到普通混凝土的4倍左右。
浮筒采用的“玻璃纤维外壳+XPS芯材+防护涂层材料”方案亦为世界首创，突破了传统浮筒采用纯钢结构或钢混结构的限制。
最与众不同的是风机的“孪生设计”，其翼型双塔筒、双主机、双风轮的设计，以及拉索系统的应用均为全球首创。这一设计预计使其发电量可提升4.29%，让塔筒具备协助对风的能力。
同时，“明阳天成号”还是全球首台采用下风向设计的风机，可使支撑结构极限载荷降低约40%。“这种设计可以让风轮始终正对来风方向，使得风机的抗台风能力进一步提升。”该项目负责人陈发桥介绍。
在智能化方面，“明阳天成号”安装有超过3000个智能感应器，通过视频、图像、音频、位移、温度、振动等多传感器数据融合技术，实时感知2000多个零部件运行状态。
图源：明阳智能
目前“明阳天成号”已完成吊装，下一步将从广州南沙拖航至广东阳江明阳青洲四海上风电场内，总航程约191海里。拖航航道将途径深中通道、港珠澳大桥等工程，途经码头众多，航路涉及多处航道，拖航难度大。
为避免风机叶片在出港时与靠泊船只或海工装备发生接触碰撞，“明阳天成号”需要在出港后将下端叶片与风机塔筒保持平行，尽可能缩减对航道空中宽度的占用。
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