3月15日,哈電集團哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司與國網(wǎng)新源山東泰山抽水蓄能有限公司,簽訂了泰安二期1臺套300兆瓦變速抽水蓄能機組項目合同。
泰安二期變速機組項目是國家電網(wǎng)有限公司首個變速抽蓄項目,也是國家能源局公布的2021年度能源領(lǐng)域首臺(套)重大技術(shù)裝備(項目)中“300兆瓦級變速抽水蓄能機組成套設(shè)備”的依托項目,對于推進可變速抽蓄機組國產(chǎn)化研究,支撐國家能源重大技術(shù)裝備創(chuàng)新,保障關(guān)鍵技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全,具有十分重要的意義。
與常規(guī)抽水蓄能機組相比,可變速抽水蓄能機組具有十分顯著的優(yōu)勢:可以實現(xiàn)變速恒頻運行,使機組水泵水輪機運行在最佳工況點,機組整體效率大幅度提高;可拓寬水泵水輪機的運行范圍,即使在較低負荷時也不發(fā)生有害振動,可大大延長水泵水輪機的壽命;能夠更好地解決新能源發(fā)電并網(wǎng)帶來的頻率不穩(wěn)定問題,還可通過自動頻率控制來提高電網(wǎng)供電質(zhì)量,有效提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
泰安二期變速抽蓄機組具有調(diào)速范圍大、設(shè)備起動難度高、控制流程及工況轉(zhuǎn)換復(fù)雜等特點。經(jīng)過多年的科研開發(fā)和技術(shù)儲備,哈電電機在變速抽蓄機組的結(jié)構(gòu)和控制形式等方面,取得了諸多創(chuàng)新與突破:發(fā)電電動機采用交流勵磁系統(tǒng)、內(nèi)嵌繞組式隱極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)以及旁路通風(fēng)的冷卻形式,轉(zhuǎn)子繞組端部使用U型螺桿固定的全新結(jié)構(gòu);為滿足用戶所需求的±7%轉(zhuǎn)速變化范圍要求,在電磁選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計中解決了電磁參數(shù)指標高、部件交變載荷大以及提高絕緣疲勞壽命等實際問題。
此次泰安二期變速抽蓄機組合同的簽訂,是哈電電機繼廣東惠州中洞國內(nèi)單機容量最大變速抽蓄項目后,在變速抽蓄領(lǐng)域取得的又一里程碑業(yè)績,填補了哈電電機在400—500米水頭段、300兆瓦級變速抽水蓄能機組的業(yè)績空白,為后續(xù)變速抽水蓄能市場開發(fā)打下了堅實基礎(chǔ)。
山東泰安二期抽水蓄能電站位于山東省泰安市徂徠鎮(zhèn),共裝備6臺單機容量300兆瓦抽蓄機組,其中包含變速機組2臺、定速機組4臺,4臺定速機組全部由哈電電機研制。該電站是“十四五”期間,國家和山東省規(guī)劃實施的重大能源基礎(chǔ)設(shè)施重點項目,也是泰安市打造千萬千瓦級多元新型儲能基地的頭號工程。電站建成后,主要承擔(dān)山東電網(wǎng)的調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相及緊急事故備用等任務(wù),對于保障山東電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行、提高新能源消納能力有著重要的意義。
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作為我國清潔能源發(fā)電設(shè)備研發(fā)制造的主要供應(yīng)商,哈電電機始終致力于研發(fā)制造清潔、高效、低碳的發(fā)電裝備。早在上世紀60年代,哈電電機便開啟了抽水蓄能機組研制之旅,從100米水頭段到800米水頭段的跨越,從水泵水輪機初步研究到“卡脖子”難題的突破,哈電電機逐步掌握了一套獨有的抽水蓄能研發(fā)制造體系,引領(lǐng)我國抽水蓄能裝備研制駛?cè)搿翱燔嚨馈?。黨的十八大以來,哈電電機在發(fā)電裝備領(lǐng)域共獲得國家科技進步獎2項、省部級科技獎勵102項。
從我國自主研制的首臺大型抽水蓄能機組——響水澗機組成功投運,到375兆瓦仙居機組實現(xiàn)“一年四投”;從水頭變幅最大的溧陽機組“一年六投”,到“世界最大充電寶”豐寧抽水蓄能電站為北京冬奧會提供全綠色電能;從荒溝機組首次采用“分數(shù)極路比”繞組技術(shù),到世界水頭最高、國內(nèi)單機容量最大天臺抽蓄項目,哈電電機已參與了40座抽水蓄能電站、147臺抽蓄機組的研發(fā)制造,總?cè)萘窟_43570兆瓦,市場占有率位居國內(nèi)第一。
在常規(guī)水電機組領(lǐng)域,哈電電機科技水平和產(chǎn)品性能亦持續(xù)引領(lǐng)。為適應(yīng)新能源發(fā)展技術(shù)變革需要,哈電電機打破傳統(tǒng)混流式水電機組只在45-100%負荷穩(wěn)定運行的狀況,自主研制0-100%全負荷穩(wěn)定運行的新一代水電機組,并在多個重大工程中應(yīng)用。其中最為典型的便是被譽為“中國水電之母”的豐滿水電站,6臺機組全部實現(xiàn)0-100%全負荷范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。與此同時,這一技術(shù)還在李家峽電站改造、幾內(nèi)亞蘇阿皮蒂等多個重大工程中實踐,持續(xù)鞏固著哈電電機該領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位。
依托白鶴灘1000兆瓦水電機組項目,哈電電機大力開展國家科技支撐計劃攻關(guān),諸多關(guān)鍵核心技術(shù)取得重大突破,榮獲省部級科技進步獎勵7項,獲授權(quán)專利53項。其中,哈電電機創(chuàng)新研制的“15長+15短”巨型長短葉片轉(zhuǎn)輪,極大降低了無葉區(qū)的壓力脈動幅值,將水輪機的最優(yōu)效率提升至96.7%,達到世界領(lǐng)先水平。發(fā)電機采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全空氣冷卻技術(shù),轉(zhuǎn)子溫度均勻度提升3%,進一步提高了機組效率;采用24千伏水電行業(yè)最高電壓等級,在絕緣研制領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。
哈電電機成立73年來,憑借先進的技術(shù)水平和出色的制造工藝,研制的大型水電機組裝機總?cè)萘砍^1億千瓦,撐起了中國水電裝備的半壁江山。
立足新時代,奮進新征程。哈電電機將積極服務(wù)國家重大戰(zhàn)略,自覺服務(wù)黨和國家工作大局,發(fā)揮好科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)控制、安全支撐作用,堅定高端化、智能化、綠色化發(fā)展方向,加快結(jié)構(gòu)升級、技術(shù)創(chuàng)新、模式優(yōu)化,不斷完善產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈,以高水平科技自立自強助推高質(zhì)量發(fā)展,在加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系過程中發(fā)揮重要作用。