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北京日報客戶端 | 記者 趙語涵

一排排白色風電機依靠巨大的風輪轉動獲取新能源，這樣的風電站已經在我國多地建設。而為了實現更高效率地捕捉風能，風力發電機正進行排布兩個風輪的創新嘗試。10月30日，由中國華能集團牽頭研制的2.7兆瓦串列式雙風輪風電機組“賽瑞號”在北京未來科學城舉辦整機下線儀式。“賽瑞號”機組打破常規，采用緊湊型串列式雙風輪，首次實現風能多級葉輪協同捕能、高效梯次利用的世界性難題，解決了長期制約風電機組的風能捕獲效率低、葉片尺寸過大等瓶頸，為風電行業趟出一條新賽道。

“賽瑞號”風電機組下線儀式現場。華能清能院供圖

下線儀式現場，來自中國華能集團的技術專家向參會嘉賓們展示介紹了創新設計的“賽瑞號”。與傳統所見的單風輪風機不同，“賽瑞號”在風機的頂部前后平行排布了兩個可轉動的風輪。為何要這樣設計？ 項目負責人，華能清能院副院長郭小江告訴記者，這是因為傳統單風輪風電機組的風能捕獲效率已逼近理論極限，進一步提升的難度和代價極大。對于單風輪電機組來說，擴大葉片尺寸成為提升捕能效率的主要方式。近年來，風電機組葉片尺寸急劇擴大，全球最大的風機風輪直徑已超260米，單支葉片制造成本高達700萬元以上，對風電機組設計、施工和造價帶來嚴重挑戰。

“單風輪已逼近極限的情況下，雙風輪成為一個新的探索方向，這也是借鑒了傳統火電、水電等發電技術成熟的多級利用理念。”這位負責人進一步解釋，“利用前后風輪協同，后面的風輪可以吸收第一個風輪后方氣流的剩余能量，實現風能的梯次利用，顯著提高風能系統綜合利用率，從而突破風能捕獲效率極限。”

與傳統風電機組相比，雙風輪機組可實現單機成本降低10%，風能利用率提高15%，風機葉輪尺寸縮小近一半、額定功率下等效單位掃風面積風能捕獲功率提升至原來的2倍左右。經測算，在同樣面積的風電場，雙風輪機組的使用，可將機位數和發電量大幅提升50%以上，大幅節省國土資源。同時，新機組對材料、制造、運輸、安裝、運維的要求更低，成本也隨之降低，應用前景極為廣闊。

據悉，中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司牽頭承擔了“新型高效風能轉換裝置關鍵技術研究”這一國家重點研發專項。項目于2020年11月開始啟動，周期為3年。目前，研發團隊已完全掌握了雙風輪仿真分析、設計優化、制造測試等核心關鍵技術，短短兩年建立了擁有超百項國家發明專利的知識產權體系，將我國風力發電技術從跟跑轉化為在新賽道上的領跑。據了解，“賽瑞號”將于2022年底在華能吉林通榆“鄉村振興”風電場并網發電。

標簽： 中國華能 關鍵技術