Một kiếm mười năm, “vũ khí sắc bén” Tam Hiệp đi biển
Tin tức từ trang web này (Wang Lu Mao Qing) Sau mười năm làm việc chăm chỉ và chăm chỉ, người dân điện gió ngoài khơi giờ đây được khích lệ bởi bộ dữ liệu như vậy: tính đến cuối năm 2021, công suất lắp đặt điện gió ngoài khơi của nước tôi đã đạt 26,39 triệu kilowatt, chiếm 54% tổng sản lượng toàn cầu, đứng đầu thế giới Thị phần thiết bị điện gió trong nước cũng đã vượt quá 95% và đang trở thành một ngành mới nổi chiến lược trong một vòng cách mạng công nghệ và chuyển đổi công nghiệp mới
Là "vũ khí sắc bén" cho năng lượng gió ngoài khơi, các công nghệ và thiết bị chủ chốt mà điển hình là tuabin gió nổi "Tam Hiệp" và dự án truyền tải DC linh hoạt Giang Tô Rudong đã chứng kiến quá trình phát triển năng lượng gió ngoài khơi của Trung Quốc từ yếu đến mạnh, đồng thời có những đóng góp xứng đáng cho việc thăm dò, sử dụng tài nguyên năng lượng gió ở các vùng biển xa xôi và mở rộng không gian phát triển điện gió ngoài khơi
Quyết tâm đổi mới, điện gió nổi “vững vàng”
Dự án điện gió ngoài khơi Tam Hiệp Dương Giang Ảnh do Three Gorges Energy cung cấp
Dù đã một năm trôi qua nhưng Lin Yifeng, kỹ sư trưởng của Viện Thiết kế và Khảo sát Thượng Hải thuộc Tập đoàn Tam Hiệp, vẫn nhớ rõ khoảnh khắc thú vị đó - vào ngày 13 tháng 7 năm 2021, tuabin gió nổi ngoài khơi “Tam Hiệp Dẫn đầu” đầu tiên của Trung Quốc với quyền sở hữu trí tuệ độc lập đã được lắp đặt thành công tại vùng biển Dương Giang, Quảng Đông, đánh dấu bước đi đầu tiên của tuabin gió nổi ngoài khơi của Trung Quốc trong cuộc Trường Chinh
"Chúng tôi đã làm việc chăm chỉ bảy năm cho khoảnh khắc đó!" Lâm Nhất Phong không giấu được hưng phấn, trong lòng tràn đầy cảm xúc
Sự tiến bộ của tuabin gió nổi ngoài khơi nằm ở đế nổi được thiết kế đặc biệt Khi có bão tấn công, khối neo hạng nặng sẽ tự động lặn phần đế xuống độ sâu hơn 40 mét thông qua các khóa sắt, chỉ để máy phát điện lộ một phần trên mặt biển để đảm bảo tổ máy vận hành an toàn trong môi trường bão mạnh
Nghe có vẻ đơn giản nhưng nó giống như một thiết bị đứng trên một “dây thép” để phát ra điện Làm thế nào để đảm bảo tuabin gió có thể chống chọi được bão cấp 17? Trong một thời gian dài, việc đột phá công nghệ cốt lõi là điều khó khăn do thiếu kinh nghiệm chín muồi và sự “thích nghi” với các tiêu chuẩn thiết kế của nước ngoài
"Tua bin gió nổi của đất nước tôi bắt đầu muộn và tất cả các công nghệ có thể nói là 'kém cỏi và vô dụng'" Lin Yifeng thẳng thắn cho biết khu vực biển dự án thường xuyên có bão và môi trường khắc nghiệt Để di chuyển xuống biển sâu, họ phải tiến hành nghiên cứu kỹ thuật
Lin Yifeng cảm thấy sâu sắc: “Công nghệ cốt lõi và cốt lõi không thể có được, mua hay cầu xin” "Chỉ bằng cách nắm trong tay những công nghệ then chốt và cốt lõi, chúng ta mới có thể thực sự đạt được khả năng tự chủ và tự cường"
Từ năm 2015, Lin Yifeng bắt đầu lãnh đạo nhóm thực hiện một số nghiên cứu công nghệ điện gió nổi ngoài khơi Không có thông số kỹ thuật thiết kế, quy trình thiết kế hay kinh nghiệm thiết kế, một đội ngũ trẻ có độ tuổi trung bình dưới 33 đã kiên quyết dấn thân vào hành trình gian khổ là nghiên cứu và phát triển độc lập thiết bị điện gió nổi ngoài khơi, dấn thân vào hành trình dũng cảm vào “miền đất không người”
Nhớ lại cảnh ban đầu, Lin Yifeng vẫn nhớ: "Không có công nghệ và không có sự hướng dẫn, tôi gần như bắt đầu lại từ đầu, chật vật bằng mọi cách, thường chỉ leo ra khỏi hố này và rơi xuống hố khác"
Không ai có thể biết nó đã trải qua bao nhiêu thất bại Nhưng mỗi nhà nghiên cứu khoa học chỉ đang kìm nén một chút năng lượng trong lòng: dù có vất vả, mệt mỏi đến đâu, vẫn phải bẻ gãy “cái đai cứng” của điện gió nổi ngoài khơi!
“Trong tương lai, chúng ta có thể học hỏi từ những thành tựu kỹ thuật của Tàu dẫn đầu Tam Hiệp để phát triển và sản xuất một số lượng lớn tua-bin gió nổi tiên tiến hơn” Lin Yifeng tự hào cho biết sau khi nâng cấp và tối ưu hóa, các tuabin gió nổi có thể được triển khai ở những vùng biển xa có gió mạnh hơn để tạo ra điện Điều này không chỉ giúp giảm bớt đáng kể không gian chật hẹp cho việc phát triển năng lượng gió ở vùng biển ngoài khơi mà còn góp phần quan trọng trong việc đảm bảo an ninh năng lượng
Các hệ thống được sản xuất trong nước và thiết kế riêng đều tốt như nhau
“Đổi mới độc lập là điều kiện quan trọng để đạt được sự tự chủ, tự cường về khoa học và công nghệ ở trình độ cao” Wang Yuting, người có liên quan phụ trách Trung tâm Công nghệ Tập đoàn Kỹ thuật Xây dựng Tam Hiệp, một công ty con của Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc, cho biết
Tổ máy điện gió ngoài khơi hoàn chỉnh thường bao gồm các cánh tuabin gió, động cơ máy phát điện, tháp đỡ, hệ thống điều khiển và các bộ phận khác
Dự án điện gió ngoài khơi Tam Hiệp Dương Giang Ảnh do Three Gorges Energy cung cấp
Làm thế nào để hệ thống hóa một đơn vị khổng lồ và phức tạp? Và làm thế nào để đảm bảo nó có thể hoạt động hiệu quả sau khi được đưa ra biển khơi? Hệ thống điều khiển và phần cứng bộ điều khiển lõi đặc biệt quan trọng
"Nó giống như bộ não con người và là trung tâm chỉ huy của toàn bộ hệ thống điện gió Nó rất quan trọng để các tuabin gió hoạt động trơn tru và đáng tin cậy cũng như việc sử dụng năng lượng gió hiệu quả" Vương Ngọc Đình nói
Trang trại gió Huitengxile Nội Mông là trang trại gió lớn nhất châu Á, với nhiều loại tuabin gió công suất lớn được phân bổ ở đó
“Từ góc độ ‘đối tượng thử nghiệm’, ở đây có rất nhiều loại tua-bin gió, khiến nơi đây trở thành nền tảng thử nghiệm tuyệt vời cho các hệ thống điều khiển tích hợp di chuyển từ đất liền đến biển sâu” Vương Ngọc Đình nói
Trước năm 2021, hệ thống điều khiển và phần cứng bộ điều khiển lõi trên tuabin gió ở các trang trại gió hầu hết đều được nhập khẩu từ nước ngoài và nhiều vấn đề kỹ thuật khó có thể vượt qua Wang Yuting tin chắc rằng hệ thống điều khiển tích hợp quạt trong nước cũng có thể được sử dụng Để đạt được mục tiêu này, anh và nhóm của mình đã tiến hành phân tích chuyên sâu và nghiên cứu dữ liệu về các điều kiện khác nhau của trang trại gió, đồng thời tiến hành nghiên cứu kỹ thuật về phần cứng và phần mềm bộ điều khiển lõi cũng như hệ thống phần cứng của hệ thống điều khiển dựa trên đặc điểm của tuabin gió và hướng phát triển công nghệ
Cuối cùng, hệ thống điều khiển trong nước đã được đưa vào vận hành thành công trên tổ máy tuabin gió công suất 5 MW tại Trang trại gió Huitengxile ở Nội Mông và đã vượt qua quá trình thẩm định kỹ thuật chuyên nghiệp Một số chỉ số tốt hơn tiêu chuẩn quốc tế, thậm chí tỷ lệ sẵn sàng đạt 100%, đảm bảo hiệu quả an toàn hệ thống của ngành điện gió
Năm 2021, nhằm thúc đẩy ứng dụng và chuyển đổi kết quả của Trang trại gió Huitengxile, Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc đã đồng loạt khởi động giai đoạn đầu của các dự án nghiên cứu chuyên sâu Theo các tình huống khác nhau trong ngành sản xuất điện, nó sẽ tiếp tục tạo ra những ưu điểm hàng đầu của hệ thống điều khiển: đối với tổ máy tuabin gió 5MW trên bờ của Công ty Điện gió Chiết Giang Yunda, hệ thống điều khiển chính sẽ được thiết kế và thử nghiệm chức năng; đối với nhà máy thủy điện triệu kilowatt Baihetan, một ứng dụng trình diễn cục bộ về hệ thống kiểm soát tốc độ tuabin sẽ được thực hiện
"Được thiết kế riêng, rất thiết thực!" Wang Yuting cho biết các dự án chuyển đổi hiện tại đã được áp dụng thành công
Giờ đây, thông qua con đường “ứng dụng điện gió trên bờ quy mô lớn và trình diễn điện gió ngoài khơi quy mô nhỏ”, Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc đã đồng thời khởi động giai đoạn 2 của các dự án nghiên cứu chuyên sâu và từng bước thúc đẩy ứng dụng trong lĩnh vực thủy điện và bảo vệ môi trường Bằng cách tạo ra một nền tảng lõi cơ bản phổ quát dựa trên lõi IP khóa trong nước và phần mềm có thể điều khiển độc lập, trình độ xây dựng Internet công nghiệp trong ngành năng lượng đã được cải thiện rất nhiều
Lấp đầy khoảng trống, truyền tải điện ngoài khơi “mềm và thẳng” phá vỡ tình thế
Vào tháng 7 năm 2021, Trạm chuyển đổi ngoài khơi Tam Hiệp Rudong đã sẵn sàng để lắp đặt Ảnh do Three Gorges Energy cung cấp
Vào ngày 25 tháng 12 năm 2021, Dự án Truyền tải DC linh hoạt năng lượng gió ngoài khơi Tam Hiệp Giang Tô Rudong đã được đưa vào vận hành hoàn toàn, với tổng công suất lắp đặt là 1,1 triệu kilowatt, và sản lượng điện trên lưới trung bình hàng năm sẽ đạt 2,4 tỷ kilowatt giờ, có thể đáp ứng nhu cầu điện thông thường của khoảng 1 triệu hộ gia đình trong một năm
Nhà máy năng lượng khổng lồ hàng triệu kilowatt này cũng thể hiện bước đột phá “không” trong công nghệ truyền tải DC linh hoạt bằng năng lượng gió ngoài khơi của Trung Quốc
Vào thời điểm đó, dự án trình diễn năng lượng gió ngoài khơi biển sâu của Trung Quốc đang được xây dựng Tuy nhiên, các vấn đề về phát triển quy mô lớn và truyền tải điện đường dài rất khó khắc phục Nhiều nút thắt kỹ thuật và các chỉ số cốt lõi như trạm chuyển đổi ngoài khơi, cáp ngầm DC điện áp cao và truyền tải điện đường dài đều đang ở giai đoạn sơ khai Cuối cùng, sau khi dự án truyền tải DC linh hoạt Rudong được áp dụng tổng thể, nhiều lỗ hổng trong ngành công nghiệp trong nước đã được “lấp đầy”
“Chỉ bằng cách làm chủ các công nghệ cốt lõi và không ngừng đổi mới, điện gió ngoài khơi mới có tương lai” Yang Zhangbin, phó giám đốc Trung tâm công nghệ cơ điện của Tập đoàn Tam Hiệp, cho biết
Sau nhiều năm thăm dò và phát triển, các vấn đề kỹ thuật trong các bộ phận lần lượt được khắc phục và quá trình “nội địa hóa” của công nghệ DC linh hoạt năng lượng gió ngoài khơi tiếp tục tăng tốc: các thiết bị chủ chốt như van chuyển đổi, máy biến áp kết nối, hệ thống điều khiển và bảo vệ DC linh hoạt đã được áp dụng trên quy mô lớn, tỷ lệ nội địa hóa đã đạt 84% ; Nó dài 108 km và có thể chịu được tia sét 840 kV Hiện tại, cáp truyền tải DC linh hoạt ±400 kV dài nhất và cao nhất ở Trung Quốc đã được phát triển thành công; Nó dài 89 mét, rộng 84 mét, cao khoảng 44 mét và nặng 22000 tấn Đây là ứng dụng trình diễn nền tảng trạm chuyển đổi ngoài khơi đầu tiên của châu Á
Chụp ảnh Trạm chuyển đổi trên bờ Tam Hiệp Rudong: Tang Wei
Ngày nay, dự án truyền tải DC linh hoạt đã trở thành một “tấm danh thiếp vàng” khác cho các thiết bị điện gió ngoài khơi cao cấp ở Trung Quốc
"Năng lượng gió ngoài khơi không thể tách rời khỏi sự hỗ trợ của sự đổi mới Chỉ có sự đổi mới mới có thể bất khả chiến bại" Yang Zhangbin cho rằng, việc phát triển điện gió ngoài khơi là bảo đảm quan trọng cho an ninh năng lượng quốc gia, cạnh tranh gió trên biển không thể tách rời khỏi sự hỗ trợ và phát triển đổi mới khoa học công nghệ
"Trong bước tiếp theo, chúng tôi sẽ tập hợp lực lượng đổi mới vượt trội của mình và tăng cường trình diễn và lãnh đạo" Dương Trường Bân nói Trong tương lai, Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc cũng sẽ thúc đẩy nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ điện gió nổi ngoài khơi, kiểm soát vận hành thông minh và bảo trì các cụm năng lượng gió ngoài khơi và các công nghệ khác, đồng thời góp phần thúc đẩy liên tục phát triển năng lượng mới chất lượng cao
Biên tập viên: Yu Qingqing, Wan Ziwei, Yang Siheng