在廣袤無垠的荒漠之中,“站立著”一排排百米高的白色“巨人”,它們揮舞著長達百米的葉片,將自然之力轉化為清潔的綠色電能。這些矗立在茫茫戈壁中的風電機組,正書寫著中國綠色發展的新篇章。
技術突破
陸上風電進入10MW新時代
2024年,我國自主研發的新一代沙戈荒10MW陸上風電機組完成首秀,標志著全球陸上最大商業化運行風電機組正式投運。這一突破性成果,代表了我國在風電裝備制造領域的世界領先水平。

圖片來源:運達能源科技集團
該機組專門針對沙漠、戈壁、荒漠地區特殊環境設計,搭載直徑230米超大型風輪,掃風面積超過4.2萬平方米。這一尺度相當于6架C919客機首尾相連,其巨大的掃風面積帶來了發電效率的顯著提升。通過自主研發的碳纖維葉片與創新氣動外形設計,整機捕風效率與發電性能提升10%-15%,單臺機組年發電量可滿足約8500戶家庭用電需求。
在可靠性方面,機組通過先進的冷卻與防凝露設計,實現了惡劣氣候下的高可靠運行,具備-40℃至45℃的超寬溫域適應能力。這一技術突破解決了沙戈荒地區極端溫差對設備穩定性的挑戰,確保了機組在嚴酷環境下的長期穩定運行。
技術創新不僅體現在單機性能上,更體現在整體系統解決方案的突破上。面對超大葉輪面內風速分布不均衡、復雜環境載荷適應、超大型部件運輸限制等行業共性難題,研發團隊通過整機系統優化設計,成功突破了現有風電技術邊界。機組采用整機—塔筒—基礎一體化設計技術,總體經濟性更優;塔身結構采用模塊化設計,安全性及可靠性更高;構件小型化并采用干式連接技術,大幅提升了生產及安裝效率。
在智能化方面,新一代10MW機組具備全域感知、自學習、自適應、自調整、協同決策等先進功能,可實現在單機、場站、場群等多層級的智能化應用。同時搭載的智能運維系統,實現了風電大部件狀態可預測、整機壽命可管理、零部件故障可遠程診斷的智能健康管理,真正做到了“無人值班、少人值守、長效監控”。

圖片來源:“內蒙古能源集團”公眾號
建設答卷
工程實踐的綠色創新
在我國北方遼闊的疆域上,多個大型風電項目正在如火如荼地建設中。內蒙古能源烏拉特中旗150萬千瓦風儲基地項目作為首批規模化采用10MW風電機組的代表性工程,共安裝150臺10MW風電機組,構成了當前國內最大的陸上風電矩陣。該項目全容量投運后,預計每年可發電54.4億度,相當于減少標準煤約164萬噸,減排二氧化碳約498萬噸,環保效益相當于種植了數千萬棵樹木。

圖片來源:“烏拉特中旗發布”公眾號
這些聳立在草原上的風電機組在工程實踐上實現了多項創新突破。機組創新性采用箱變側置技術,優化了載荷分布;使用強度更優的雙軸承設計,讓傳動鏈運行更加穩定可靠,整機重量減輕5%以上。同時,機組采用全碳纖維葉片,葉片根部直徑達3.6米,葉根承載力提升26%以上。運行時葉尖離塔筒距離增加12%以上,顯著提升了運行安全性。機組配備的1.7米主軸承,在寬度和厚度上都具備明顯優勢,承載力提升20%以上,整體安全性能得到全面提升。
在新疆天山北麓的戈壁灘上,另一個百萬千瓦級風電基地建設同樣引人注目。這里自然環境極其惡劣,極寒與酷暑輪番肆虐,常年伴有六級以上大風,最大瞬時風速達34.4米/秒,直逼12至13級臺風烈度。面對如此苛刻的建設條件,項目團隊展現出卓越的工程管理能力。
為確保項目順利推進,建設團隊按照全鏈協同、就近總裝原則,建立了完善的生產保障體系。面對緊迫工期和高質量要求,項目團隊建立了首臺問題收集機制,從工藝文件、技術方案、零部件供應等環節統籌協調,系統識別和解決生產過程問題,為后續批量生產奠定了堅實基礎。通過精益生產管理,實現輪轂產線布局優化,生產效率提升30%;通過現場標準化管理,全方位打造高效安全生產環境。
在吊裝作業環節,項目采用整體吊裝的先進施工工藝。吊裝作業開啟后,塔筒及機艙吊裝、風輪系統地面拼裝等工序緊密銜接,一氣呵成。隨著直徑超200米的風輪系統在118米高空與機艙精準對接,一臺臺10MW機組陸續在這片戈壁荒灘上扎根立足。截至目前,項目多個作業面持續施工,已完成大部分機組吊裝任務。為加快項目并網發電,項目團隊已提前完成多臺機組的靜態調試工作,待送電后將第一時間完成設備并網調試。
這些大型風電項目的建設成效顯著。截至2024年底,我國第一批大型風電光伏基地項目已基本建成投產,裝機規模超9000萬千瓦。曾經的“不毛之地”正在蛻變為重要的“能源綠洲”,為中國能源結構轉型提供強勁動力。
產業展望
綠色能源的未來圖景
10MW風電機組的規模化應用,標志著我國陸上風電產業進入新的發展階段。從技術研發到工程實踐,從單機示范到基地化開發,中國風電產業正在經歷一場深刻的變革。這一變革不僅體現在單機容量的提升,更體現在全產業鏈的協同進步。
在設備研制方面,我國風電產業已經形成了完整的創新體系。當前,10MW風電機組已成為陸上風電市場的主流機型,但其并不是技術進步的終點。研發機構已經啟動了更大容量風電機組的研制工作。16MW沙戈荒大功率風電機組的相關研究已被納入省級科技計劃,成為新能源領域的重大創新示范工程。通過海陸共用技術策略,陸上風電機組的主流單機容量有望進一步提升。
葉片作為風電機組的關鍵部件,其技術發展同樣日新月異。今年以來,131米陸上風電葉片成功下線,創造了最長陸上風電葉片的世界紀錄。這一突破性成果將應用于新一代大容量風電機組。與此同時,專門為10MW機組配套的百米級葉片也已實現規模化量產,標志著我國在風電葉片設計和制造領域達到世界領先水平。特別值得關注的是,風電葉片技術正在向超300米風輪直徑邁進,這將為下一代超大容量風電機組的開發提供核心技術支撐。
機組大型化發展也面臨著新的挑戰和機遇。隨著單機容量的不斷提升,風電機組的運輸、安裝、運維等環節都需要相應的技術創新。葉片的模塊化設計、塔筒的分段運輸、現場組裝工藝等都需要進一步優化完善。同時,大容量機組對電網接入和消納能力提出了更高要求,這需要電網基礎設施的協同發展。
從社會效益來看,沙戈荒地區風電基地的大規模開發,不僅為東部地區提供了清潔電力,也促進了西部地區的經濟發展。以新疆為例,當地風電產業鏈的完善為區域經濟發展注入新動能,促進了就業和技術進步。風電場的建設還帶動了當地基礎設施改善,為偏遠地區經濟社會發展創造了有利條件。
在環境效益方面,這些大型風電基地的建成投運,將為實現“雙碳”目標提供重要支撐。以蒙西地區到重慶的輸電通道為例,項目投運后,電能僅需0.007秒就可抵達2260公里外的受端換流站,進而滿足沿線地區的用電需求。這種跨區域的清潔能源輸送,不僅優化了能源資源配置,也為大氣環境改善作出了直接貢獻。
它們不僅是清潔電力的生產者,更是生態文明理念的踐行者。從沙漠戈壁到遼闊草原,從西北邊陲到東南沿海,清潔的風電正在跨越千山萬水,點亮萬家燈火,為推動能源清潔低碳轉型、建設美麗中國貢獻著重要力量。