華能清能院聯合上海電氣風電研制出16MW大容量國產化海上低頻風電機組

12月26日，華能清能院聯合上海電氣風電研制出16MW大容量國產化海上低頻風電機組，并順利通過第三方機構認證評估，該機組實現了核心關鍵部件自主可控，國產化率達到96.5%，標志著我國在海上風電高端裝備自主化方面取得重大突破。

圖 16MW大容量國產化海上低頻風電機組研制

目前我國中遠距離海上風電開發面臨著輸電距離長、成本高、效率低等挑戰，柔性低頻交流輸電（20Hz）是一種新型的輸電方式，通過降低輸電頻率以降低線路電抗、提高線路輸送容量以及降低系統投資成本，為我國中遠距離海上風電大規模高效經濟開發提供了一種新型解決方案。面向國家海洋經濟強國戰略、面向世界科技前沿，華能勇擔國家戰略科技力量，依托集團科技項目，由華能浙江分公司組織實施，華能玉環電廠承辦，華能清能院聯合上海電氣風電攻克了低頻風電系列關鍵技術。華能浙江玉環正在建設世界上規模最大的海上低頻風電場（304MW），研制的16MW大容量國產化海上低頻風電機組將在該風電場實現批量化應用。

本次研制的16MW大容量國產化海上低頻風電機組實現了四項重大技術突破：國產化低頻機組單機容量最大（16MW）、首次實現國產化低頻機組大規模研制生產（304MW）、創新提出高密度大容量低頻電能變換技術、首創緊湊型低頻機艙集成設計架構。研發團隊攻克了高功率密度低頻電能變換、緊湊型機艙多維空間耦合設計、低頻場景關鍵部件定制化開發等一系列關鍵難題。基于低頻適配性矢量調制、載波同步控制等技術，實現了低頻變流器高效電能變換，最高傳輸效率達98.19%；通過友好并網主動支撐技術，優化入網電能質量并增強系統穩定性；定制開發了從低頻變流器到開關設備的全鏈條國產化裝備，解決了框架斷路器、功率模組等核心部件的適配性設計難題。

面對中遠距離海上風電開發的"阿喀琉斯之踵"——輸電距離長、成本高、效率低，采用20Hz的低頻輸電技術可以減少輸電線路電抗60%，提升輸電容量1.5倍，系統投資成本降低，使海上"綠電"可安全經濟高效跨越百公里輸送到陸上。未來，隨著中遠距離海上風電規模化開發的不斷推進，低頻發電技術將帶動海上風電產業技術創新與發展，支撐我國“雙碳”目標實現以及保障我國能源安全。