《“十四五”可再生能源发展规划》提出，开展深远海风电规划，完善深远海风电开发建设管理，推动深远海风电技术创新和示范应用，探索集中送出和集中运维模式，积极推进深远海风电降本增效，开展深远海风电平价示范。近日，全球首臺16MW級海上低頻機組在電氣風電（688660.SH）汕頭基地成功下線。
據悉，該機組是在海神平台基礎上應用20Hz低頻輸電技術，面向低頻輸電市場定製化開發的又一款創新型產品，將應用於浙江海上風電低頻示範項目。該項目的成功實施將進一步鞏固浙江在清潔能源領域的地位，爲區域經濟的可持續發展做出重要貢獻。
服務國家戰略 直面深遠海遠距離輸電需求
《「十四五」可再生能源發展規劃》提出，開展深遠海風電規劃，完善深遠海風電開發建設管理，推動深遠海風電技術創新和示範應用，探索集中送出和集中運維模式，積極推進深遠海風電降本增效，開展深遠海風電平價示範。
電氣風電積極以服務國家戰略需求爲導向，依託於技術研發的持續創新，製造工藝的精益求精，產品質量的嚴格控制，市場需求的精準把握，成功推出16MW級海上低頻機組。
在產品開發的過程中，團隊克服了多重挑戰，形成四大成果，保障了產品的高質量交付。
支撐標準體系構建
低頻輸電技術自我國首次提出以來，目前只有台州工程、杭州區域互聯工程兩處陸上示範，在海上風電大規模應用更是前所未有。在20Hz條件下，風機整機的設計驗證和併網、大部件設計與試驗等方面均無成型的標準與規範。
以塔筒用GIS開關設備爲例，作爲受頻率變化影響最大的設備之一，對其設計方法及質量的驗證沒有現成標準可參考。電氣風電聯合業界內高校、電力科學院、成套設計方、權威檢測中心、供應鏈等相關單位的專家和權威機構，逐項分析了設計參數指標和技術要求，專研了各項試驗的試驗條件、試驗方法和驗證目的，共同制定了低頻條件下GIS整體、斷路器、隔離開關和接地開關的設計方法及試驗大綱，從方案評審到驗證完成前後歷時近一年。
此外，低頻變壓器、變流器、變頻電源等部件的型式試驗、出廠試驗等驗證標準也均爲海上風電首創。在整個開發過程中，電氣風電形成了超百餘份的設計規範、測試方案、試驗大綱和驗收標準，保障產品在國家和行業標準缺位的情況下有據可依。
突破性原創設計
16MW級別的大容量風電機組本已處在行業技術前沿，疊加針對性的低頻設計百尺竿頭，更進一步。創新設計的整機電氣拓撲，以及變頻電源-輔助變壓器耦合設計，保證了自用電設備最大化程度沿用平台化設計，減小產品的整體風險。
電源具備低頻電網環境下的自啓動系統，以及高可靠冗餘迴路設計，保障風機相較工頻機組在調試併網環節沒有任何新增步驟與工具工裝，對高低穿等極端電網工況、高風況下偏航等極端負載工況均有極爲可靠的耐受能力。
針對低頻下重量體積提升了近70%的機艙主變壓器，通過機械與電氣系統的耦合性設計，尋找到了機械佈局與電氣參數的最優解，在保證低頻電氣性能的同時將整機載荷與振動水平降至最低，保持了前機架與驅動鏈的平台通用化設計，最大程度減小了對供應鏈保障、生產製造、安裝運維等方面的負面影響。在此過程中，電氣風電形成了一系列獨有的知識產權，牢牢佔據了低頻風電領域的先發位置。
低頻驗證條件創新
據業內人士介紹，20Hz作爲一種特殊的輸電頻率，其電力環境需要進行特別構建，爲保證機組在該特殊環境下穩定運行，整機及其部件的驗證需要開發特殊的路徑。
以變頻電源爲例，它在整機系統中不但起到給自用電設備供電的作用，還在低頻電氣系統的驗證中作爲提供低頻輸入的測試工裝。因爲難以構建低頻電網環境，無法提前對整機進行併網實測，電氣風電創新性地提出了「工頻實測+低頻仿真」的驗證方案，將工頻樣機實測數據與工、低頻的仿真結果進行強耦合，使低頻風機的涉網性能在商業投運前得到充分驗證。種種創新性的驗證方法，能夠有力保障風電機組在非工頻電網條件下，亦如在工頻環境中穩定可靠。
技術革新到商業化產品跨越
在此產品之前，低頻風電大部件和整機的技術相較常規工頻更多的停留在紙面，電氣風電在短時間內完成了從理論技術到商業化產品應用的跨越，依靠的是對技術的強大整合與轉化能力。
一方面，從概念設計到概要設計、詳細設計都沒有常規可遵循，反覆論證、評審，涉及風電場系統的方面需要同步各方、聯合設計；另一方面，小到一個斷路器、電流互感器元件，大到整個機組，都經歷了貼合實際環境下的重新驗證，行業內沒有成品可供選擇。
在此過程里拉通上下產業鏈，保持與最終用戶的高頻連接，深入管控各級供應商的質量及進度，使得產品在整個誕生的過程中都牢牢圍繞着用戶的現實需求與產業鏈最優水平的有機結合，確保最終方案相較成熟的工頻產品，在發電能力、載荷控制水平、抗颱風能力、控制保護能力、抗電網故障能力、電能質量水平上均保持同一高水準，甚至更爲提升；同時繼承了海神平台高可靠性、易於安裝、運維便利以及大部件可空中更換的優異特質。
低頻海上風電產品的成功投產，也將爲柔性低頻輸電技術的推廣提供堅實支持，助力電氣風電在海上風電領域的持續領跑。
據悉，柔性低頻交流輸電技術是我國自主原始創新的新型輸電技術，是應對當前風電行業中遠海長距離輸電、大容量新能源電力消納、區域弱電網增強等場景的重要技術方向。
