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风速5.2米/秒的项目同样有好效益

北极星电力网新闻中心  来源:《风能》  作者:夏云峰 杨丽娜  2017/3/10 18:23:48  我要投稿  
所属频道: 风力发电   关键词: 低风速 风电项目 山地风电

北极星风力发电网讯:经过近两年的测风,年平均风速仅为5.2 米/ 秒左右,这样的山地风电项目具备开发的经济性吗?吊装了18 台东方风电生产的FD2.0MW - 116A 机组的中广核绵阳梓潼马鸣风电场(简称“马鸣风电场”)给出了肯定的答案。自2016 年4 月7 日并网以来,该风电场的发电量以及机组平均可利用率等关键指标的实际表现均好于预期。其中,9 月、10 月的平均无故障运行小时数分别高达993.32 和1110.5。即使在小风季的6 月,发电量也达到631 万千瓦时,据此推算,在实际年平均风速与可研年平均风速吻合的情况下,机组的平均利用小时数将远超预研阶段设定的1750 小时。

那么,面对风资源较差的不利条件,马鸣风电场是如何创造出高效益的?日前,本刊组织的“最美风电场”活动采访组便来到了该风电场,寻找这个问题的答案。

央企联手显实力

公开资料显示,马鸣风电场的业主方为中广核绵阳梓潼风力发电有限公司,风电机组则由东方 电气风电有限公司(简称“东方风电”)提供,是中广核和东方 电气两大央企在四川合作开发的首个风电项目。

在国内,“央企”是一个具有特殊意义的称呼,关系着国民经济命脉,也是实力的象征。近年来,越来越多的央企紧跟国家能源转型的步伐,纷纷把目光投向风电行业,中广核和东方 电气便是其中的代表。

中国广核新能源控股有限公司四川分公司总经理助理陈云明向本刊记者介绍,早在2006 年,中广核就开始涉足风电开发,经过10 年的发展,项目遍布二十多个省,投运的项目装机容量超过900 万千瓦。

东方 电气则“入行”更早。“我们集团公司早在2004年即布局整机制造业务,十几年来,已经在整机以及叶片等大部件制造方面积累了丰富经验。”东方风电党群工作部部长郑伟国表示,“2015 年3 月31 日,为了实现专业化发展,集团专门成立了东方 电气风电有限公司。这是东方 电气集团所属的唯一一个专业化公司,负责双馈和直驱机型的研发、生产与市场开拓,可以说是国内技术流派最全的整机制造商。目前,我们已经向市场交付了8000 多台机组,总装机突破1000 万千瓦。”

对于这两家央企之间的紧密合作,郑伟国用一个形象的比喻进行了诠释,“机组就像我们的‘女儿’,把她嫁到这个风电场来,我们和中广核就是一对亲家。这个关系永远存在,全生命周期中,我们肯定都会积极主动地参与进去,为中广核提供良好的服务。”

上述说法得到了马鸣风电场副场长缑新华的认同。“现场运维人员虽然分别来自两家公司,但已经成为一个团队。双方平时会密切沟通交流,我们提的要求,东方风电也都积极地进行配合。”

这种良好的合作关系也延续到了运维中。记者了解到,除了常规性检修外,遇到一些紧急情况,双方则会通力配合,有时甚至工作到凌晨一点多。“在雨季,如果突然有检修任务,由于车辆根本上不了山,就只能靠运维人员背着几十斤的工具走上去。负重走山路十分辛苦,但没有人抱怨过,让我十分感动。”缑新华说。

注重创新求效益

有业内专家曾言及,随着低风速风电开发成为热点,技术、管理等环节的持续创新将成为驱动下一个阶段风电产业发展的核心动力。这一点在马鸣风电场得到很好的印证。

对于风电项目开发而言,选择一款发电效率和可靠性高的机组是保障收益的核心要素之一,山地低风速风电场尤其如此。据了解,马鸣风电场采用的是东方风电生产的FD2.0MW - 116A 机组,该机型的风轮直径达到116 米,具有较大的扫风面积。同时,它还使用了按照山地低风速机型的要求专门设计的一种动力叶片。这些为高效利用风能奠定了硬件基础。

但由于风能瞬息万变,要提高发电量,还必须通过控制系统使叶轮始终处于最佳的捕风角度上。东方风电四川片区负责人告诉记者,“主控系统和变桨系统的运作是否高效,关键看逻辑和算法。一套好的控制算法,可以让变桨系统、变频系统变流器和发电机及时地获得并响应最佳力矩和桨角,跟踪最佳Cp,从而提高瞬时的发电量。东方风电针对山地风电场的风况特点开展了控制策略专项研究,实现了主控系统、变桨系统和SCADA 系统研制的自主化,使得该机型在山地风场有更突出的优势,目前该机型在山地低风速风电场运行的实际功率曲线均已超过保证功率曲线。”

上述负责人透露,东方风电生产的所有机型采用的控制系统都是基于大量的理论研究以及实践经验研发,并且已经针对不同的运行环境,比如山地风电场中尾流和湍流比较严重的情况,进行了多次优化。除了发电效率,在缑新华看来,FD2.0MW - 116A 机型的可靠性表现也不错,“到目前为止没有出什么大的问题”。这一方面得益于机组所采用的多重技术保护措施。比如,考虑到加长叶片会导致失速风险增大,技术人员对机组进行了双安全链设计。

据缑新华介绍,马鸣风电场属于分散式风电项目,发出的电就近接入当地电网进行消纳。东方风电相关技术负责人表示,“这一特性要求该风电场的机组具有比国标更严苛的电压和频率适应能力,以及良好的有功/ 无功调节能力、风功率预测能力,从而保证对电网的有效支撑和调节。根据该电网特性,我们优化了主控和变桨算法,对变流器及其他大部件做了有针对性的设计,有效保证了风电机组在严苛环境下能够正常运行,确保风电机组的平均无故障运行时间达到1000 小时左右。”

另一方面,运维也是保障机组可靠运转的重要手段。当前,风电运维方式正在由被动式运维走向预防性运维,东方风电也做出了相应布局,正在大力推广新的运维模式,即通过预检预修,达到以检代修的目的。

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