前不久，全球首台16兆瓦超大容量海上风电机组在福建海上风电场成功并网发电。一个多月以来，这台装用中国中车（601766）“动力心脏”——16兆瓦中速永磁风力发电机的海上巨擘工作稳定，期间顺利通过超强台风“杜苏芮”考验，机组各项运行数据和发电指标正常。

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16兆瓦超大容量海上风电机组于去年11月23日下线，与国产大飞机C919等硬核重器共同荣登“2022年度十大国之重器”榜单。风机叶片每转一圈，16兆瓦中速永磁风力发电机就能发电34.2度，这台“超级大心脏”正是由中国中车与用户联合研制。

风机心脏实现多项突破

16兆瓦中速永磁风力发电机与配套的齿轮箱、主轴一体化寻优设计，采用创新的双水冷技术、可靠的绝缘系统、全密封磁极结构和特殊槽型设计，温升低、振动低、谐波低、噪声低，集成度高、效率高、可靠性高。性能达到国际领先水平，标志着我国大功率中速永磁风力发电机自主研发能力得到进一步提升，实现了大容量电机小型化的技术突破。

为了实现这些性能提升，在项目研发过程中，中国中车引入揭榜挂帅工作机制。成立以中车科学家牵头的专项攻关团队，依托成熟的中车中速永磁风力发电机平台，与用户深度结合、与行业发展深度结合、与资深专家深度结合，全面推动大功率风力发电机绝缘、轴承等核心技术攻关。针对关键性能指标进行多轮寻优设计，在保证机组发电量的前提下，将发电机重量降低到20吨左右，“小电机有大容量”成为现实，中速超紧凑风电机组轴承电蚀等多项技术难题也一并攻克。

轴承通过电流降低100倍

2020年初，中国中车承接了16兆瓦海上风力发电机开发紧急任务，一时之间，如何有效防止电流通过造成的轴承电腐蚀，这个海上风电领域的世界难题，摆到了中车风电团队的面前。

“国际海上风电标准值是0.1安每平方毫米，0.1安预示着还是有一部分电流通过轴承，那么对轴承就会产生多多少少的电腐蚀和电火花，从而造成轴承上的腐蚀，形成一个个坑，最后轴承就会发生失效。”中车株洲电机公司技术专家李华如是说。

海上风电环境恶劣，后期维护成本高，为了给用户节省运营成本，创造更大价值，李华和研发团队决定向发电机轴承电腐蚀这个世界难题亮剑。他们提出了一个大胆的想法，要把通过电流降低100倍，也即从0.1A/mm 降低到0.001A/mm ，如此便可基本实现终身有效运行，不会出现腐蚀。

周期短、技术新、工艺新、世界难题，“降低100倍”“0.001”，目标似乎遥不可及，怎么办？“就是干！”李华和团队中20多位研发人员积极克服项目等困难挑战，从方案设计到绝缘材料探索，从计算分析到试验求证，通宵达旦演算、设计、大胆试验。数字从0.1逐渐降低到0.005，最终定格在0.001。“在试验台测试取得成功，大家热泪盈眶，我们将不可能变成了可能！”李华说。

“硬核重器”之大

16兆瓦海上风电机组的轮毂中心高度达152米，相当于三枚长征五号运载火箭的高度；叶轮直径252米，相当于6架C919客机首尾相连；环绕一周的扫风面积约5万平方米，相当于7个标准足球场的大小；相比目前海上常用的8兆瓦风机，节约用海面积超过35%。平均每年可输出超过6600万千瓦时的清洁电能，能够满足3.6万户三口之家一年的生活用电。

单台机组每年可减少燃煤约2.2万吨，减排二氧化碳约5.4万吨，是近1100辆纯电动公交车运行一年的减碳总和，相当于植树造林约150万平方米。大功率海上风电机组的应用为应对全球气候变化和推动我国经济社会绿色低碳高质量发展作出积极贡献。

6月28日，16兆瓦海上风电机组全部安装完成。

7月19日，16兆瓦超大容量海上风电机组在福建海上风电场成功并网发电。