《科學世界》2020年第9期刊登《10兆瓦海上風力發電機組——單機容量全球第二的海上工程奇跡》

記者/孫天任

2020年7月12日，福建省福清市興化灣外海，一臺高度超過200米的龐然大物正在輕巧地轉動。這就是我國自主研發的首臺單機容量達到10兆瓦的海上風力發電機組（風力機)。自1991年全球第一座海上風電場投入運行以來小型風力發電機國標，海上風力機不斷朝著容量更大、葉片更長、輪轂中心更高的方向發展。有了更大容量的風力機，就能夠在相同面積的海域內捕獲更多能量，更充分地利用風能資源。同時，大容量的風力機還能夠減少機位數量小型風力發電機國標，大幅降低度電成本，使得上網電價更加便宜。

我國自從2010年第一座海上風電場并網發電以來，海上風電技術進展迅速。僅用10年時間，單機容量便從3兆瓦跳躍到10兆瓦。目前僅次于通用公司生產的12兆瓦風力機（目前在荷蘭鹿特丹港口試驗性運行）。我國10兆瓦風力機成功并網發電，標志著我國風電技術能力實現了巨大跨越，參與到了世界頂尖水平的競爭中。

無論從哪個角度來說，10兆瓦風力機都堪稱現代工程奇跡。風力機輪轂中心高度距海平面約115米吊車出租，相當于40層高的居民樓。葉片長度90米，超過世界最大客機A380的翼展。風輪掃風面積約2.5萬平方米，相當于3.7個標準足球場。無論是碳纖維制造的葉片，還是10兆瓦級永磁直驅式發電機，以及雙驅電動變槳系統（調節葉片方向以最大限度捕獲風能），都蘊含著一系列的技術革新。同時，將這樣一個大家伙以極高的精度妥妥當當地安裝到大海上，也反映了一個國家海洋工程的技術水平。此次并網發電的10兆瓦風力機由三峽集團與東方電氣集團聯合研發，針對福建、廣東等風能資源豐富的海域設計，同時具備強大的抗臺風能力。在年平均風速10米/秒的條件下，每臺10兆瓦風力機每年能夠產生約4000萬度電，滿足2萬戶家庭正常用電需求，并可以減少燃煤消耗1.28萬噸，二氧化碳排放3.35萬噸。風力機在興化灣通過試運行后二手吊車，將逐步在國內外海上風電場中推廣應用。10兆瓦并非終點，我國的科學家和工程師已經瞄準12兆瓦以上大容量海上風力發電機組。在未來，我國近海將會矗立起更高、更強的風力機，為國家發展和居民生活提供更多的清潔能源。