LHD聚焦核心技术和关键装备
抢抓国际海洋能科技创新和产业机遇
LHD
自2009年开始，浙江LHD海归科研团队历时8年，成功研发出由十五大系统构成的世界首台“3.4兆瓦LHD林东模块化大型海洋潮流能发电机组”系统群，申请并已获授权的国际国内专利合计58项，其中发明专利22项，拥有完整自主知识产权。
LHD海洋发电项目研发地——位于淳安千岛湖的LHD海流能大型实验室环形水道
2016年7月27日，该项目首批1兆瓦机组在舟山顺利下海发电，2016年8月26日成功并入国家电网。2017年5月25日开始，该1兆瓦发电机组实现全天候发电并网。截至2018年8月25日，该1兆瓦机组已下海发电并网24个月，连续稳定运行超过15个月，稳定运行时间打破世界纪录。此前，世界上最先进的潮流能机组由GE、劳斯莱斯、阿尔斯通三家国际巨头联合研发，装机功率1兆瓦，该机组最长发电并网时间未超过4个月。
LHD海洋发电项目鸟瞰图
LHD海洋发电项目发电并网两年多以来，成功经受住了农历8月18天文大潮和多次强台风考验，2016年第17号台风“鲇鱼”，2017年第9号台风“纳沙”、第10号台风“海棠”、第18号台风“泰利”，2018年强台风安比、贝比佳等。其中，2018年台风安比、贝比佳是正面经过LHD海洋发电项目。2017年第18号台风“泰利”造成LHD项目现场道路被海浪掏空，但发电机组安然无恙，发电设备一切正常。LHD技术系统的可靠性、稳定性经得住极端恶劣海况条件下的运行考验。
2018年7月至8月多次强台风（如安比、贝比佳等）正面经过LHD海洋发电项目
LHD海洋发电项目技术路径
LHD海洋发电技术所研发的系统化解决方案，其技术路径主要体现在四个方面，一是海洋发电平台，二是发电机组模块化，三是水轮机双向潮流发电，四是系统高度集成化。四个方面有机结合，有效解决了海洋潮流能发电装备可靠运行、稳定发电、高效发电、大功率发电这四个关键问题，是当前解决海洋潮流能开发规模化、商业化、产业化的科学路径。
与陆地相比，海上环境恶劣，不可控因素非常多，尤其是潮流能资源丰富的海域，流快浪急，对发电机组及配套辅助设备的安装、调试、运行、维修，对电力能源输出等都是巨大的挑战，稍有疏忽，就可能导致极大的代价。
1、机组总成平台
LHD海洋发电项目采用机组总成平台来承载发电模块以及各种电力设备、特种装备，同时也可为工作人员提供可靠的工作施展空间。平台采用嵌岩桩固定在海床上，结实牢固，能承受极端海洋气象条件及水文条件，为整个发电系统平稳运行提供可靠保障。
LHD海洋发电项目海上总成平台下海前海上运输
总成平台系统根据项目实施海域的海况特点、潮流能资源状况以及地质地理条件等因素，有针对性地开展设计、组装并实施下海安装，可复制性好。平台环境友好性强，占用海域面积小，无噪音污染、无油污等化学污染，对海洋生物没有伤害。为提高发电机组采能效率，该平台在潮水导流、双向调节等方面具有特殊设计。
2、模块化设计
LHD海洋发电项目发电机组采用模块化设计，置入总成平台运行发电。每个发电模块根据局部潮流能资源情况单独设计，所以发电系统的环境兼容性强、适应性好、可复制性好。
需要维修时可便捷地将发电模块起吊到总成平台上，在水面开展各项维护工作，同时将备用模块置入平台，不影响整个发电系统的工作连续性，进而也提高了工作可靠性、稳定性。
3、水轮机双向潮流高效率发电
LHD海洋发电项目通过安装在总成平台上的导流设备，以及垂直轴多叶片特殊设计，成功实现了双向、高效率发电，进而大幅提高了设备有功运行时间，提升了资源的充分利用水平。相比较于国外主流技术路径，LHD项目具有设备结构简单、系统可靠性高、故障率低、发电效率高等突出优点。
4、系统集成化
LHD海洋发电项目由总成平台系统、模块化水轮机涡轮系统、传动系统、增变速系统、发电机组系统、制动系统、自动调节荷载系统、冷却循环系统、防腐系统、防海洋生物依附系统、高强度耐冲刷保护系统、变流升压控制系统、双向输配电系统、远程控制系统、安全保护预警系统等十五大系统构成，是个庞大的系统群。
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技术关键点
1、总成平台的设计、制造和安装
平台根据项目实施海域的海况特点、潮流能资源状况以及地质地理条件等因素，有针对性地开展设计、组装并实施下海安装，可复制性好。
平台采用嵌岩桩固定在海床上，结实牢固，能承受极端海洋气象条件及水文条件，为整个发电系统平稳运行提供可靠保障。
平台环境友好性强，占用海域面积小，无噪音污染、无油污等化学污染，对海洋生物没有伤害。为提高发电机组采能效率，该平台在潮水导流、双向调节等方面具有特殊设计。
2、发电机组内模块设计、制造安装调试
根据LHD海洋发电技术路径设计特点，只有水轮机叶轮及轴承在海底工作，传动、变速箱、发电机等关键子模块都在水面以上，极大地降低了日常维护成本，降低了设备防腐蚀压力以及防水密封等级。但是对内模块的结构设计，特别是结构强度、水力特性、振动特性、安装调试便利性、安全性以及防腐性能等提出了更高要求。
3、大型径向力轴设计
LHD林东模块化大型海洋潮流能发电机组依靠潮汐能带动叶片旋转来发电，叶片安装于轴上，所以轴就是传递能量的主要部件，它不仅要传递扭矩输送电力，还要承受巨大的水推力，LHD模块是从海底一直延伸到海面上，所以轴长度带来的一系列的问题也是一个很大的考验。
4、叶片水力设计
为了更高的能量转换效率，LHD模块化潮流能发电项目创新性地提出双台水轮机对转的布置方案。由垂直轴潮流能水轮机的运动特性可知，在涨潮、退潮的来流方向切换后，水轮机组的转动方向不变，这也是垂直轴水轮机较水平轴水轮机的优点之一。
技术先进性与创新性
与国际主流技术相比，中国LHD海洋发电项目采用了“平台式+模块化+集成化”的创新模式，有效破解了海上安装、运行维护、垃圾防护、电力传输等关键问题，具有装机功率大、资源利用率高、环境友好性强，海域兼容性好、项目可复制性强等特点，实现了海洋能开发规模化、产业化、商业化的重大突破。
1、LHD海洋发电技术科学、巧妙地解决了海洋潮流能发电装机大型化的问题，同时有效地降低了投资风险、运营成本，分解了运行风险，大幅提高了运行可靠性、稳定性，具有极强的科技创新价值和极好的产业发展前景。
2、LHD海洋发电技术发电系统具有整机体量小、发电功率大的特点，同时双向可调节的运行模式，有效提高了海洋资源利用率，环境友好性强，资源代价小。
3、出色地解决了海洋运行工况下的运行、维护问题。海洋工作平台化设计、模块化路径、高度集成的分系统，有效地解决了海洋工作条件下发电站的运行维护问题，提高了海洋发电项目推广、复制的可实施性。
截至2018年8月22日，累计发电总量超过94万千瓦时，其中并入国家电网超过65万千瓦时，标志着海流能发电技术进入产业化应用阶段，我国海洋能开发实现了大功率发电、稳定发电、并入电网三大跨越。目前，世界上掌握海流能发电并网科技的国家只有英国、美国和中国，但在持续稳定发电并网时间上，我国LHD海洋发电技术已经领跑世界。
