国家能源集团风电机组防除冰技术通过成果鉴定

中国经济报导：国家能源集团龙源电力研发的 “极端气候下风电机组防除冰技术攻关与工程化突破” 项目成果，于 2025 年 6 月通过中国电机工程学会组织的科技成果鉴定，整体技术达到国际领先水平。

该技术通过系统性创新，解决了不同气候环境下风电机组覆冰导致的发电效率下降、设备故障率上升及安全隐患等问题，显著提升了风电在低温高湿地区的可靠性和经济性。

技术核心突破与创新

复合防除冰技术体系构建

项目首次提出并应用涂层防护与主动加热协同的复合防除冰方案。通过研发超疏水涂料和低冰粘附涂料，构建荷叶仿生结构表面，使水滴接触角突破 150°，冰层粘附力降低 60% 以上。

同时，集成气热、电热等主动加热技术，实现 “预防 - 融冰 - 除冰” 全流程控制，有效应对轻中度覆冰与极端气象条件。

覆冰机理研究与施工工艺创新

团队揭示了不同气候环境下叶片覆冰的形成机制，构建了覆盖雨凇、雾凇、混合凇等多种覆冰类型的仿真模型。

针对复杂地形和叶片结构，开发了湿法铺层、高空真空灌注一体化成型等施工工法，施工效率提升 40% 以上，确保技术在贵州、陕西等 5 省 12 个风电场的规模化应用。

智能防控与工程化应用

项目研发的覆冰智能监测系统，通过光纤光栅传感器实时定位 0.1mm 级冰层，并结合 AI 算法提前 2 小时预判结冰概率，准确率超 90%。

在湖南香木山风电场的应用中，技改机组在 2022-2023 年覆冰期增发电量 148 万千瓦时，利用小时数增加 206 小时，直接经济效益显著。

国际领先性与行业影响

技术指标与应用效果对比

与国际主流技术相比，国家能源集团的复合防除冰技术在综合能效和环境适应性上表现突出：

能耗控制：分区加热策略使能耗降至叶片发电量的 6% 以下，低于丹麦 Vestas 的 10%；

适用范围：覆盖 - 25℃至 5℃宽温域，解决了瑞典 Icephobics 涂层（-15℃）和德国 Enercon 余热系统（-10℃）的局限性；

施工成本：高空真空灌注工艺降低材料损耗 30%，单机组改造成本较欧美同类方案低 25%。

行业示范与标准引领

该技术打破了欧美在风电防冰领域的技术垄断，推动行业从单一除冰向综合防冰转变。中国电机工程学会鉴定认为，其成套技术方案填补国内空白，达到国际领先水平，并建议纳入行业标准。

目前，技术成果已在贵州、陕西等区域风电场形成示范效应，为 “三北” 及西南高海拔地区风电开发提供了可复制的解决方案。

经济效益与社会效益

降本增效与能源保供

项目实施后，技改机组年平均发电损失从 18% 降至 5% 以内。以贵州某风电场为例，单台机组年增发电量达 12 万度，按电价 0.3 元 / 度计算，投资回收期可缩短至 4 年。

在 2025 年迎峰度夏期间，该技术助力国家能源集团多个风电场满负荷运行，为区域能源稳定供应提供了支撑。

安全保障与环境效益

系统通过动态协同控制，使叶片抛冰风险降低 80%，避免了传统机械除冰对设备的损伤。

超疏水涂层采用无氟硅材料，较传统化学除冰剂减少污染排放 70%，契合绿色低碳发展理念。

未来发展与战略布局

国家能源集团计划以该技术为基础，进一步拓展新能源 + 储能 + 智慧运维的一体化解决方案。在浮式风电领域，其研发的智能防冰系统已应用于 “国能共享号” 平台，实现 “水下养鱼、水上发电” 的立体开发模式。

同时，团队正与挪威 SINTEF、德国 Fraunhofer 等机构合作，推动微波除冰、激光清洗等前沿技术的工程化应用，目标在 2030 年前将风电防冰技术的综合能效再提升 20%。

这一技术突破不仅标志着中国在风电核心技术领域的自主创新能力跃居国际前列，更为全球风电行业应对气候变化、提升极端环境下的可靠性提供了 “中国方案”。

随着技术的持续迭代与规模化应用，国家能源集团有望进一步巩固其在全球风电市场的领军地位。