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开发低风速市场应坚持稳扎稳打、做实产业

北极星风力发电网  来源:《风能》  作者:夏云峰  2017/6/21 8:51:14  我要投稿  

北极星风力发电网讯:针对现阶段低风速市场的开发,华仪风能副总经理李元强认为,应该遵循稳扎稳打、有序发展、深挖潜力、做实产业的原则,重点解决好风资源评估体系的准确性、机组选型及排布的合理性和效益最大化、定制化的控制策略以及风电场运行的后评估等问题。

《风能》请介绍华仪风能在低风速风电业务方面的开拓情况。

李元强:华仪风能已经形成了较为完整的低风速机型序列,包括1.5 兆瓦系列、2.x 兆瓦系列、2.5兆瓦系列、3.x 兆瓦系列。1.5 兆瓦机组的最大风轮直径为93 米,2.0 兆瓦—2.3 兆瓦机组的最大风轮直径则增加到121 米—130 米,2.5 兆瓦机组的最大风轮直径达到121 米,正在研发的3.x 兆瓦机组的最大风轮直径为140 米—145 米。这些机型的投运,能够让年平均风速4.8 米/ 秒—5.5 米/ 秒的项目的年利用小时数达2000 小时以上,从而使很多原来不具备开发价值或处于投资盈亏平衡点的风电项目可以获得较好的开发经济性。

目前,我们的低风速机型已在宁夏、山西、浙江、河南、青海、黑龙江等地区实现批量装机,运行效益均超出预期。华仪风能在手的低风速项目订单及低风速风资源达130 万千瓦,主要集中在河南、安徽、山东、湖南、江西等地。

尤其值得一提的是,我们参与建设了浙江首个低风速风电项目——华电长兴弁山风电场。项目总装机22 兆瓦,选用了11 台华仪风能生产的HW2/S2000(110) 型低风速机组,单机容量为2 兆瓦,风轮直径为110 米,轮毂高度达到80 米。项目于2015 年9 月并网运行,截至今年5 月30 日,累计发电8757 万千瓦时,机组月度可利用率保持在98% 以上。2016 年,年平均风速为5.53 米/ 秒,机组平均可利用率为98.7%,年发电量达到5428万千瓦时,年利用小时数为2467 小时,高出设计值约35%。

《风能》:结合实践来看,您认为目前低风速风电开发的难点主要有哪些?有何应对建议?

李元强低风速风电开发要以定制化系统解决方案为核心,是一个复杂的系统性工程。为了实现开发价值的最大化,需要解决风资源评估体系的准确性、机组选型及排布的合理性和效益最大化、定制化的控制策略以及风电场运行的后评估等问题。

首先,在测风阶段应尽可能获取不同高度、更多点位的风资源数据,以提高评估的准确性。结合目前高塔架的技术趋势,测风塔至少要达到120 米,采用多塔融合的评估方式,准确、客观地评估风资源情况。在此基础上,开展详尽的风资源分析及宏观、微观选址工作。

其次,在开展机组选型及精细化排布时,采用大风轮直径机组是提升低风速风电场发电量的重要途径之一,但这并不意味着风轮直径越大越好,追求度电成本最低才是机组选型的关键。

特别强调一点,机组安全性评估往往是被忽略的一个重要环节。由于低风速风电场多分布在内陆,其海拔低、气候条件及湍流情况复杂,造成很多风电场的年平均风速虽低,但机组的实际运行载荷却并不比设计值小,甚至疲劳载荷更大,因此低风速风电场的特定场址载荷评估显得尤为重要,切不可在选型中忽略了机组的安全性评估。

最后,定制化的控制策略和风电场运行的后评估实际是息息相关的。我们曾在多个低风速风电场进行过验证,不同的环境温度和空气密度,造成的发电量偏差甚至可以达到0.3%—0.5%。因此,采用单一的控制策略应对低风速地区的复杂气候环境是不可取的。应充分考虑环境温度、空气密度对机组出力的影响,根据项目的风资源特点,定制化设计机组控制策略,并在后期运行时持续进行测量、评估和修正,不断提升发电量,提高机组运行的安全性。

《风能》:低风速地区地形复杂,对运维服务能力提出了更高的要求,华仪风能是如何提高运维效率的?

李元强经过多年的发展,华仪风能锻炼和培养了一支技术和服务过硬的运维队伍,在2015 年即取得中国质量认证中心颁发的《风力发电机组运维能力评估证书》。

到目前为止,我们的所有运维工作均由自己的运维团队完成。为了提高运维质量,华仪风能早在2014 年即提出了定制化运维思路。针对不同的运行工况,定制相应的运维计划,可有效地减少不必要的工作,集中运维力量解决主要问题,避免了欠运维、过运维的情况。

另外,在风电场监控体系不断完善的情况下,互联网技术也是不断提高运维效率的必要手段之一。我们于2014 年建成了大数据中心,用于:监测所有华仪风能在运机组的运行状况,为产品研发奠定数据基础;开展运维信息化管理,将运维管理重心从现场前端向后端平台转移,实现运维工作平台化、数据化、可视化;通过创建风电行业数据库,提供风电场数据分析、风电场运维、资产管理、风资源评估、个性化定制等风电场全生命周期管理功能。

此外,我们还在2015 年完成了风电场监控系统的手机APP 开发,充分发挥移动终端的便利性,使风电场、运维信息更加及时、准确地传递到运维人员手中。同时,华仪风能还建立起了多重知识库、故障树和专家分析系统,可以将故障消缺方案、运维计划通过微信、短信等公共平台,及时推送给相关人员,并通过系统内的不断完善和补充,进一步降低现场运维难度。

为了更快地解决现场疑难杂症,我们搭建了远程诊断系统,在项目现场和生产车间配置高清摄像设备及存储、通话系统,可以实现现场画面与大数据中心的实时交互,减少问题信息流转、人员分析、现场诊断的时间。

《风能》:您如何看待未来几年低风速风电市场?华仪风能为此制定了怎样的发展战略?

李元强:可以预见,未来3—5 年低风速地区仍将是我国风电开发的主战场,是大有可为的市场。由于受多样化的风资源、负荷与资源分布不匹配等诸多因素影响,中国风电产业摸索着走出了一条有中国特色的发展之路,用时间换空间的开发历程也必将在世界风电史上写下浓墨重彩的一笔,但也要为探索付出代价。如果以快消品的方式发展这个产业,必将是全行业的灾难。我认为,稳扎稳打、有序发展、深挖潜力、做实产业应该是现阶段发展低风速风电市场应该遵守的基本原则。

针对低风速市场,华仪风能主要从产品研发、技术储备、资源开发等方面进行了战略性规划。首先,非常重要的一点是,要有适用于低风速市场的拳头产品。目前华仪风能针对2.x 兆瓦、3.x 兆瓦系列机型正在研发一批低风速、超低风速机组,匹配的有100 米、120 米钢塔产品。我们还在开发混合式高塔产品。同时,应用于大叶轮低风速机组的监测、控制配套产品和技术也是华仪风能的开发重点,包括CMS+OLM 系统(振动载荷在线监测系统)、独立变桨控制系统、前馈控制策略以及柔性载荷控制等。为了近一步甄别、开发低风速资源,华仪风能购置了多套激光测风雷达,应用于多个低风速区域。此外,我们还在中东部和南部多省设立了营销站点。相信这些研发、设备、人力的投入,将为华仪风能进一步开拓低风速市场奠定基础。

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