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四川“首”创力量丨“德阳造”26兆瓦海上风电“巨无霸”如何炼成?

2026-06-23 16:45:32 稿件来源:本站原创 编辑:何羽佳校对:赵丁责任编辑:黎琦审核:杜静

2026年6月,2026金砖国家工业创新大赛在福建厦门落幕。

东方电气集团所属东方风电,在四川德阳自主研发的26兆瓦级半直驱海上风电机组项目,从全球1428个参赛项目中脱颖而出,斩获风电装备产业赛道一等奖。

就在几个月之前,2025年9月,这款“德阳造”大国重器才刚刚入选国家第五批能源领域首台(套)重大技术装备名单。

这已经是全球风电行业对这台“巨无霸”的第三次“注目礼”——

第一次,2024年10月,它在福建福清下线,成为全球单机容量最大、叶轮直径最长的海上全国产化风电机组;

第二次,2025年10月29日,它在山东东营成功并网发电,刷新全球已并网风机单机容量与叶轮直径两项纪录。

3万余个零部件,100%国产化,供应链完全自主可控——这些数字背后,是一群中国工程师向技术“无人区”发起的硬核攻坚战。

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正在吊装的全球最大26兆瓦级半直驱海上风电机组

4米之限:

齿轮箱的“毫米级”生死战

26兆瓦——这个数字意味着什么?

意味着风轮直径超过310米,扫风面积超过10个标准足球场。如此巨大的叶片捕获的风能,产生的载荷“已远远超出当前齿轮箱的承载范围”。

齿轮箱,是风电机组的“心脏”。风轮旋转的动能要通过它传递给发电机。载荷越大,齿轮箱需要承受的扭矩就越大,齿圈直径就必须随之变大。然而项目之初,研发团队在多次计算论证后发现一个残酷的现实:按照现有设计、工艺和生产能力,国内外主流热处理及精加工齿设备仅适配4米以下的齿轮箱,对应的风电机组最大功率只有18兆瓦至20兆瓦。

4米,成了一道看似无法逾越的天堑。

“要干就干最大的、最难的!”国家卓越工程师、东方电气风电首席专家贺建华的这句话,成了研发团队的座右铭。

为了把齿圈直径精准控制在4米以内,团队重构了全部技术参数。这不是简单的“缩小”,而是在承载能力翻倍的前提下实现尺寸不变——相当于要求一个举重运动员在不增加体重的情况下把纪录提高一倍。工程师们开展了无数项创新技术的协同应用,从材料热处理工艺到精密加工方案,从齿轮啮合精度到结构稳定性设计,每一个环节都反复推敲。经过8个月艰苦攻关,他们终于攻克了超大齿圈直径这一核心难题。

成果是惊人的。与已并网的18兆瓦海上半直驱风电电机相比,26兆瓦机组的扭矩增加67%、电机振动值降低36.8%、温升降低5.9%。而整台机组的体积相比18兆瓦机型增大不到10%——这意味着更低的运输和吊装成本,更高的经济性。

齿轮箱这道关,中国工程师用8个月的时间,硬生生闯了过去。

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正在吊装的全球最大26兆瓦级半直驱海上风电机组

轴承之困:

从“跟跑”到“领跑”的关节之战

如果说齿轮箱是“心脏”,那么主轴轴承就是风电机组的“超级关节”。

它位于风轮与传动系统之间,一方面要稳定承载370多吨重的风轮;另一方面要将动力精准传递至后续部件。海上风况复杂多变,风轮转速可能瞬间突变,主轴轴承必须承受巨大的冲击力。过去,这样的高端轴承长期依赖进口,是中国风电产业最痛的“卡脖子”环节之一。

26兆瓦机组需要的轴承,此前在全球范围内没有先例。

东方电气联合洛阳轴研科技,向这一“无人区”发起冲击。研发团队经过了上百次设计方案的反复迭代对比和推倒重来,每一次都是对材料极限、加工精度、设计理论的重新拷问。

他们突破了风电主轴轴承—轴系一体化设计仿真技术,解决了控形控性加工、表面处理、检验检测等一道道关键技术难题。最终,这套主轴轴承和全系列齿轮箱轴承成功问世,刷新了全球风电机组轴承最大单机容量纪录。

“26兆瓦级半直驱海上风力发电机组以及主轴轴承、全系列齿轮箱轴承”项目成功入选国家第五批能源领域首台(套)重大技术装备名单。从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”,中国风电轴承用700次迭代完成了这场跨越。

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正在并网的全球最大26兆瓦级半直驱海上风电机组

电控之魂:

给“巨人”装上“中国大脑”

齿轮箱有了,轴承有了,但还缺一样东西——大脑。

电控系统,是风电机组的神经中枢,负责感知风速、调整桨叶、控制发电。长期以来,海上风电的电控系统也是进口依赖的重灾区。26兆瓦机组要实现全国产化,电控系统必须啃下这块最硬的骨头。

研发团队在新一代主控系统上实现了毫秒级功率响应能力。这意味着无论海上风速如何波动,系统都能在千分之一秒内做出反应,精准匹配,确保发电效率与稳定性。

变桨系统同样实现了自主突破。“我们的变桨系统能够有效抵御海上高盐雾、强腐蚀环境侵蚀,显著延长核心部件使用寿命。”东方自控工程技术中心工程设计一所所长孟广松说。

这两项技术共同构筑起这台“国之重器”稳定运行的核心电控屏障。电控系统全国产化——这个曾经被标注为“卡脖子”的难题,被彻底攻克。

机组还采用了先进的三电平全功率变频技术,不仅带来更优质的电能质量,还提高了电气系统的发电转化效率。整体发电水平相比传统方案提升2%以上。

2024年10月,这台机组在福建福清下线;

2025年8月,在山东东营成功吊装;

2025年10月,正式并网发电。

每一步,都在刷新纪录。

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全球最大26兆瓦级半直驱海上风电机组

在年平均风速10米/秒的条件下,单台机组年发电量可达1亿度,可满足5.5万户普通家庭全年用电,相当于节约标准煤3万余吨、减少二氧化碳排放8万余吨。以500MW的风电项目为例,采用26兆瓦机组比18兆瓦机组可降低单位千瓦造价5%,提升发电量4%至5%。

从10兆瓦到13兆瓦、18兆瓦,再到26兆瓦,东方电气在海上风电领域走出了一条从“跟跑”到“领跑”的自主创新之路。而这条路上的每一个脚印,都铭刻着中国工程师攻克“卡脖子”技术的艰辛与荣光。

(四川经济网记者 闫新宇 )   

(图片由东方风电提供)

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