CWP2025-12、数字赋能漂浮式海上风力发电机——助力海上高可靠性运维-刘斯强.pdf

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1、www.crrcgc.cc数字赋能漂浮式海上风力发电机助力海上高可靠性运维中车株洲电机有限公司刘斯强2一、海上风电发展概况装机容量快速增长：2024年全球海上风电新增装机容量为8GW。20192023年，全球海上风电的年复合增长率达到了14.8%，呈总体向上增长势头。2024年，中国海上风电新增装机容量4.04GW，占全球新增容量的50.5%；到2024年底，累计装机容量41.27GW，占全球海上风电累计容量的49.6%。维持全球海上风电新增装机容量第一和累计装机容量第一的地位。单机容量大型化：机组大型化在降低风场总投资上具有一定优势，增大单机功率可有效降低机组度电成本。目前，海上大功率风电机

2、组大多采用永磁半直驱技术路线，2025MW级半直驱机组陆续诞生，未来海上风电机组单机功率还将进一步增大。全球海上风电总体发展情况23一、海上风电发展概况全球80%海上风能资源在水深超过60米海域。随着水深增加，漂浮式技术的经济性逐渐凸显；全球漂浮式海上风电从2009年单台样机、2017年首个商业项目投运，截止2025年9月，全球已并网漂浮式风电项目累计装机量307.35MW，中国漂浮式项目累计装机量39.55MW，占比13%，已初具批量化基础；全球风能理事会（GWEC）预测，到2034年底全球漂浮式海上风电装机量19GW；保守估计2050年漂浮式机组成本下降41%，据IEA预测可降低50%。2

3、009年世界首台漂浮机组单机容量 2.5 MW2017年世界首台商业漂浮机组单机容量 6 MW全球漂浮式海上风电发展情况漂浮式海上电漂浮专家组预测2009年世界首台漂浮机组单机容量 2.5 MW2017年世界首台商业漂浮机组单机容量 6 MW34一、海上风电发展概况漂浮式风电机组是未来深远海的发展方向中国漂浮式海上风电发展情况项目容量/MW地点年份累计装机容量/MW三峡引领号5.5广东202139.55海油观澜号7.25海南2023扶摇号6.2广东2024明阳天成号16.6广东2024国能共享号4福建2025自2021年起至2024年底，中国已建有5个漂浮式海上风电示范项目，累计装机容量约40

4、MW。2025年1-5月，中电建与三峡集团同步推进漂浮式风电项目（单机16-18MW)，与此同时，中车下线20MW漂浮式机组启航号（风轮直径260米）。45二、项目技术内容02 轴承配置平台搭建“两单列圆锥”轴承配置选型技术研究“两单列圆锥”轴系装配技术研究03 轴承防电蚀技术研究 轴电压产生机理研究 新型碳纤维毛刷接地技术研究04 多物理场耦合仿真技术研究 电磁场与温度场耦合仿真技术研究 基于全参数化模型的电磁方案多目标自动寻优设计01 漂浮特性研究漂浮式风机载荷特点研究漂浮式风机设计要点分析06 高可靠性工艺技术研究高效率定转子合装技术研究大尺寸定转子浸漆工艺研究05 试验技术研究 大功率

5、半直驱永磁发电机型式试验技术研究 变流器与发电机参数匹配性技术研究深远海漂浮式风力发电机关键技术研究及产业化56研发数智化制造数智化运维数智化正向研发数字孪生模块化设计.产线自动化数字化车间运行状态监测故障自诊断和预警智能巡检和运维.三、创新技术运用技术特点：发电机全流程数智化工艺路线精益优化.7四、高经济性设计 绝缘结构更高耐热等级更薄绝缘厚度更高导热性通风冷却提高冷却效率提高温度均匀性电磁设计电磁方案寻优应用新材料系统匹配/集成发电机与变流器匹配发电机与齿轮箱集成标准化、模块化、轻量化标准化：接线盒、冷却器等模块化：独立轴系、冷却器等轻量化：机座、定转子支架等零部件国产化、定制化国产化：轴

6、承、密封件、绝缘件等定制化：磁钢、硅钢、线圈等0205高经济性设计传动系统集成发电机发电机齿轮箱齿轮箱轴系轴系7五、漂浮式风力发电机产品及技术平台8漂浮式风力发电机发展历程5.5MW漂浮式风力发电机研制历程2021年从2021年开始研制漂浮式风力发电机至今，已成功搭建漂浮式海上中速永磁风力发电机技术平台，实现了海上固定式风力发电机向海上漂浮式风力发电机技术的跨越。形成功率等级覆盖5.5MW-22MW的发电机产品谱系。全球容量最大、重量最轻的18MW双机头抗台风漂浮式风力发电机