风电产业

随着风电产业在全球的发展，各类事故也在频繁发生，其中有一部分严重的事故与螺栓疲劳断裂和预紧力不足有密切关系。因此，有必要结合我国风电发展自身特点开展检测技术真研究。本项目在分析关键部件超声检测特点的基础上，开展风电机组超声检测技术研究。根据本项目研发的螺栓超声轴力检测系统和螺栓便携式超声柱面导波相控阵系统可以实现单人现场操作，数据实时传送、远程分析等功能。在这方面国内外的一些公司都没有比较成熟的产品，更没有实现广泛应用，便携式便于高空作业的产品研究现在成为一个热点问题。而便携式检测设备可以适应野外检测和现场检测，携带方便，应用性较强。采取螺栓超声轴力检测系统，对螺栓的预紧力检验采用新的检验方法：先用本系统对螺栓进行逐个检测，发现紧固力不满足相关标准时再用力矩扳手对松动螺栓重新进行紧固。螺栓便携式超声柱面导波相控阵系统可以快速完成螺栓探伤工作，消耗的人工成本很低，因此节约了大量外委检测费用，大大减少螺栓断裂的不可控风险，保证风电机组安全运行，避免了风机事故造成的损失。 本项目应用后，风电行业螺栓安全维护的传统做法将被抛弃，新方法结果更加可靠、精度更高、消耗的人力、物力更少，极大提高了风电机组的运行可靠性，因此对风电行业起到了革命性的推动作用。

8月3日，总投资437亿元的新能源产业重大项目在连云港集中签约。此次签约活动共签订连云港抽水蓄能电站、中核田湾200万千瓦滩涂光伏、连云港海上风电产业集群3个重大新能源项目，单体投资均超百亿元。

本项目对海上风电场全景监控和预测性维护技术进行了研究，开发了相关系统。在监视方面，提出一种海上风电全景一体化监控架构，首次建立辅控系统CIM 模型，实现了主辅设备的统一建模及海上升压站全数字化；功率预测方面，提出可在线校正的海上风电功率预测方法，针对高变化率的海风实时修正预测模型，解决传统预测模型自适应差问题，提升了海上风电功率预测精度；功率控制方面，提出计及多因素和约束条件下海上风电有功功率控制方法及计及多时间尺度的无功设备两层协调控制方法，攻克了大惯量风电机组有功功率调节慢且精度不高的问题，实现了风电机组、无功设备功率调节次数的最优化及无功电压精准控制；运维方面，提出一种大数据趋势特征拟合的海上风机故障预测方法，结合海洋环境数据，建立多种风机劣化概率随机模型，风电机组潜在性故障判别有效率可达85%以上，实现海上风电场预测性维护。项目成果通过中国电机工程学会鉴定，结论为：“项目内容具备推广应用价值，填补了国内外空白，整体达到国际领先水平”。 项目成果目前在国内外没有同类产品可以比较。在统一模型、统一监视方面，国内外无相对应技术或产品；在控制和预测方面，技术指标处于国内外领先水平；率先建立的预测性维护体系，实现了海上风电场的智能运维。 项目成果已在25个海上风电项目中应用，对我国海上风电健康发展起到积极促进作用。从海上风力发电企业考虑，有利于降低海上风电场建设和运维成本，改善运维人员工作环境，提升企业运维水平及生产效率，增强企业的市场竞争力，年均节约运维成本约100万元；从整个新能源发电产业考虑，能够提升海上风电场可控性，有利于促进海上风电产业的发展，进而为减少碳排放，降低环境污染做出贡献。 项目成果能够为海上风电项目后期运行维护、系统协调、电网服务、资产管理等方面提供有效的技术手段和管理平台，应用前景广阔。

8月3日，江苏连云区人民政府与江苏国信连云港发电有限公司、中核江苏新能源有限公司、中电建新能源集团公司、江苏佩诺斯传动设备制造有限公司齐聚海州湾会议中心，隆重举行新能源产业重大项目集中签约活动。

11月16日，中欧海上风电产业合作与技术创新论坛在盐城召开，远景能源海上产品线总经理谢德奎出席海上风电技术与创新分论坛，介绍远景海上风电十年耕耘，推出的EN-200/7MW机组在江苏、山东、浙江、广西等广大中国低风速海域能平价、强交付、高可靠，助力海上风电再启新篇。

在“双碳”目标以及我国能源结构加速转型的双重驱动下，风电产业规模不断快速增长，亟须降本增效以应对平价上网压力。集电线路的造价在投资中占比较大，存在可观的优化空间。为了降低投资成本，提出了一种改进模糊C-均值(fuzzy C-means，FCM)聚类算法。 方法 利用改进FCM聚类算法对陆上风电场集电线路回路进行划分。该算法综合考虑了方位角与欧式距离，以保障回路间线路不交叉，并使相邻机组聚集到同一回路；引入机位到聚类中心距离的修正因子，通过调节其数值限制回路容量。在回路划分的基础上，利用动态Prim算法对各回路进行集电线路优化选线。最后，通过某陆上风电场算例验证方法的有效性。 结果 与只考虑方位角的聚类方法相比，考虑方位角和间距的改进FCM算法优化效果更好，单回、双回连接对应的集电线路总造价分别降低了2.6%和5.4%。 结论 所提算法能够有效降低集电线路的总造价，具有一定的应用价值，可为风电场集电线路设计提供参考。

世界工业发展实践表明，集群化是产业发展的基本规律，以产业集群为基础的基地化发展是制造业向中高端迈进的必由之路。当前海上风电的发展对于我国战略意义重大，是促进能源转型，保障能源安全的重要手段。从制造环节看，我国海上风电产业布局分散，产业创新能力不足，产业链存在明显短板弱项环节，尚处于集群发展的初级阶段。从资源开发环节看，当前各类海洋产业密集布局，海上风电产业发展空间受限。海上风电产业涉及众多高端装备制造的尖端技术，随着海上风电机组大型化趋势，对配套装备、降本提质、技术协同提出了更高要求。基地化发展并非传统意义上的大型生产基地，而是产业集群与其他相关产业集群融合发展的有机共同体。基地化发展通过产业集群及融合发展模式，突破企业和单一产业的边界，可推动产业不断升级，实现高端资源高效优化配置，是落实国家海洋战略、提升产业创新能力的重要途径。

发展绿色能源是国家战略，风电是最重要的可再生能源，海上风电是风电技术的制高点。2016 年 3 月，三峡集团与福建省政府签署了战略合作协议，就海上风电开发达成一系列共识。三峡集团将福建作为重点区域，通过海上风电的集中连片规模开发，积极实施海上风电引领者战略，带动我国海上风电装备制造水平和创新能力，实现我国海上风电主要装备的国产化、大型化和福建造。肩负集团公司战略，福建能投公司积极推进与福建省政府战略合作协议的落实，以兴化湾样机试验风场海上风电开发为蓝本，推进福建海上风电集中连片规模开发，打造海上风电全产业链。率先在福清兴化湾建设首个 5MW 及以上海上风电样机试验风场（合计 7.74 万千瓦），引入金风、东气、上海电气、湘电、GE、海装、太重、明阳等 8 家国内外厂商的 14 台风机同台竞技，机组容量全部为 5MW 及以上，最大单机容量6.7MW，创造了我国海上风电机型最多、机型最新、单机容量最大的纪录。 在建设过程中，建设团队攻克了场区地质条件十分复杂，风化区可能存在球状风化岩；风机的多样性导致的载荷差异大，施工窗口期短以及区域台风频发对风电机组和基础设计影响等一系列技术难题，解决了浅覆盖层海上风电机组基础设计施工、大容量海上风电机组海上环境的适应性、大容量海上风电机组安装等关键技术问题，样机试验风场 14 台样机均经受住了2018 年 7 月“玛莉亚”台风（瞬时风速达 37.5 米/秒）考验，风机利用率达到 98%，截止 2019 年3 月，累计发电 2.7415 亿千瓦时等建设成果。兴化湾样机试验风场的建成，极大的提高了海上风电在复杂环境中集中连片规模开发的信心，相关科研成果和工程实践在兴化湾二期等项目中得到应用，创造了巨大的社会效益和经济效益。被业界称之为“兴化湾模式”。 创新成果大规模应用于兴化湾二期海上风电工程，目前在建 280MW，涉及基础 45 座；技术成果的科学性、可靠性得到了全面验证。创新成果已获得授权发明专利 10 项，实用新型专18 项；主编专著 2 部；主编海上风电领域国家标准 2 部、行业标准 1 部和企业标准 4 部。项目实现海上风电产业化和规模化发展，技术成果后续还将推广应用于漳浦 D 区（402MW）海上风电项目，应用前景广阔。成果目前取得了国家工业和信息化部科学技术成果登记证书（登记号：3392019Y0088），入选国家工业和信息化部科学技术成果库。

　在“双碳”目标背景下，我国新能源获得了跨越式的发展机会。

目前我国风电产业发展迅速，在国家产业政策引导下，风电产业已经发展成为我国新能源产业重要的组成部分并得到了持续快速的发展。风电产业不仅提供了清洁的可再生能源，更为当地增添了一道靓丽的风景线。如果能够抓住这一机遇，在风电场适当发展旅游业，将产生良好的社会经济效益。本文介绍了风电行业和风电旅游产业的发展现状，在分析风电旅游产业效应的基础之上，以张北地区风电场为例，初步设计出一套风电旅游产业发展的整体规划。