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远景对各种塔筒形式进行了深入调研,至今一直坚持全钢柔塔技术路线。全钢塔筒目前是各种技术路线中经济性最好的。安全方面,从设计角度看全钢柔性塔筒的设计已经非常成熟,同时大批量的长期运行业绩也在不断验证全钢柔塔的设计可靠性。远景能源风场解决方案高级经理俞乐先生出席2018年北京国际风能大会暨展览会,并在风电数字化技术论坛作“远景高塔筒——风电新高度”的主旨演讲。
远景能源风场解决方案高级经理俞乐
以下为发言实录:
俞乐:各位领导各位专家各位风电行业同仁非常高兴给大家做这个分享,首先分享我的封面故事,这是我们在江阴的第一台风机,江阴100米的风速五米左右,如果采用100米塔筒经济性不好,采用140米塔筒风速可提高到5.6米左右,项目今年运行9个月发电超过了2000多个小时,预计今年年底超过2800小时,高塔筒技术让这个项目变成很不错的项目,这说明高塔筒技术的创新正在推动中国风电的发展。
我今天的分享分为四个部分,第一部分是远景高塔筒发展历程,第二部分介绍几个典型在运风场运行表现,第三部分介绍远景高度的新高度,第四部分介绍高塔筒的创新技术。
2013年的时候,中国的风电正在大举往中东南部迁徙,限电的原因。根据中东南部风资源高剪切特点,远景开始研发高塔筒技术,在诸多的路线当中我们做了很多调研,选择了全钢柔性高塔筒技术路线,并在2016年5月份在广灵风场实现了中国第一台120米高塔筒低风速风机的并网,这个机位风速是7米左右,湍流是A,在这样的复杂风况下运行了两年多,年满发小时超过3000小时,每年故障次数两到三次,运行非常稳定。2016年6月,120米高塔筒批量应用在江苏盐城滨海和弶港两个风场,总计容量约20万千瓦。2017年5月份这也是一个具备跨时代意义的,中国第一台140米高塔筒在兰考并网,依然采用全钢柔性塔筒的技术,至今运行一年多了。2017年12月,我们在江阴分散式项目中采用140米高塔筒,开拓了分散式新蓝海。2018年5月,在河北邢台集中式风场,45台140米高塔筒风机批量并网发电。当然,远景高塔筒的历史还在不断刷新,比如这是我们在江阴的第三个项目,其中除了有2.2的机型,还有2.5机型,3.0的机型,已经并网三台,后面还有6台的规划。目前在手订单分布在河南、河北、山东、江苏、安徽北部,总容量现在已经达到了2.2G以上,其中已经并网的超过160台。超过200台已完成吊装等待并网,待建设的项目更是超过数百台。一路走来,可以看到高塔筒技术发展很快,塔筒高度不断提升,推动中国风电成功完成向中东南部地区的突围。
远景其实也对各种塔筒形式进行了深入调研,至今一直坚持全钢柔塔技术路线。从经济性角度看,我们认为全钢塔筒目前依然是各种技术路线中经济性最好的,而且因其设计灵活性,厂家的各种技术创新可以实时的更新塔筒重量不断优化经济性。安全方面,从设计角度看全钢柔性塔筒的设计已经非常成熟,不平衡补偿、主动加阻、动态穿越等控制技术完全能够解决频率问题,同时大批量的长期运行业绩也在不断验证全钢柔塔的设计可靠性。另外从交付角度看,全钢柔塔的生产制造、运输跟传统塔筒并没有任何区别,标准健全,供应链成熟,吊装过程整体跟传统塔筒也差异不大,工艺略有不同也都是小变化。因此我们认为在中国风电行业内,全钢柔塔的安全性在各种技术路线中也是最优的。最后全钢柔塔还有高效的特点,设计过程很高效,利用数字化设计平台可以实现定制化设计;制造过程很高效,市场上有足够的塔筒厂分布在风场周边,卷、焊、喷涂等工艺也非常便捷;吊装过程也非常高效,平均一台只需要三四天就能完成吊装;最后生命周期结束的拆除也非常的高效,便捷。
第二部分分享一下刚才我讲到那么多项目,并网这么长时间,运行的情况是什么样子。我们先看运营时间最长的批量风场,江苏滨海风场,这个项目很有典型意义,有三期工程,一二期采用90米和100米塔筒,叶轮直径是110米,三期120米塔筒,叶轮直径121米。从2017年10月01号到2018年09月30号一个完整年时间,三期工程比一二期高出426小时满发小时,这里面叶片加长和高塔筒技术大约各自占了一半的功劳。我们可以看一看MTBT和TBA,全钢柔塔并没有比传统塔筒有差距,反而略好一点。
第二个典型项目是河南兰考风场,5台一样的机型,EN-121/2.2机组,其中4台采用120米塔筒,1台140米。140米塔筒机组发电小时数比120米机组平均高出186小时。
第三个典型风场是华润内黄高塔筒试验机项目,有5台不同的形式的高塔筒样机,包括远景EN-131/2.2机型配置140米全钢柔塔、其他厂家的131/2.3机型配置140米混合塔架、131/2.3机型配置120米混合塔架、120/2.0机型配置120米混合塔架以及121/2.0机型配置120米全钢柔塔,另外这个风场其他机组都是100米塔架其中有121/2.0机型。根据现场统计的8月份完整月数据,对比样机数据和100米塔架的平均运行数据,可以看到这样一个趋势,塔架越高,在机型差不的情况下满发小时数也高出很多,其中远景的机组满发小时数和发电量高出其他机组5%以上。看到这些风场的运行状态,各位开发商可以很有信心的使用高塔筒技术提高自持风场的收益率。
下面第三部分我给大家宣布一条喜讯,在风场热火朝天的这会儿,我们在河北馆陶一台150米高度的塔筒正在实施吊装。10月15号下午,我们开始吊装底段塔筒,两天时间到17号,已经完成了轮毂吊装,今天正在吊装叶片。使用的是我们今年第一季度发布的141/2.5超低风速机组,下面一段视频带大家一起走进吊装现场看看。
我们可以看到我们150米塔筒依然采用全钢柔性技术路线,结构设计跟传统塔筒是比较类似的,4.3米的外经,底部锚栓一共两百个,分为六段。采用三一6500A型号的履带吊就可以完成吊装,下面四段跟传统塔筒吊装过程没有任何区别。从我们第五段开始,缠上扰流条,缠绕过程非常方便,半小时就可以完成。
那么在这个项目上150米的塔筒可以产生什么价值呢?我们看左边的风廓线,100左右风速只有5.5米/秒,到了140米风速大概是6.1米/秒,150米风速是6.26米/秒。发电量按照75折计算,采用150米高塔筒比140米能高出将近100个小时,造一年增加电费收益14万以上,相比每一台30多万的建设成本增加,两年到三年这笔额外的投资就能回本。当然,为了配置150米塔筒,风机机组的成本也会相应增加一部分,比如电梯和一些需要加强的部件,这笔增加的成本已经包含在了经济性计算中。
最后,我们还有一些更创新的技术,为了实现塔筒更安全,经济性更好以及更美观。安全性方面,激光雷达技术的应用,通过前馈控制,可以降低塔筒的极限载荷和疲劳载荷,让机组运行更平稳。我们在塔筒上配置高精度的传感器,实时监测塔顶的位移和倾角以及基础沉降,可以实现塔基异常状态的预警;可以在控制中闭环,减少疲劳载荷;可以预测塔筒的疲劳寿命损耗。这一页可以看到我们实物硬件和140米塔筒实测数据,数据显示高塔筒运行平稳。经济性方面,我们基于风况载荷定制大家已经很熟悉了,另外我们还可以根据物流条件实现筒径、分段长度、形体的定制优化设计,进一步降低塔筒重量。我们已经实现了内附件无焊接设计,可以提高疲劳设计等级,实现减重。最后在美观性方面,我们来看汤阴风场,塔筒做了一些喷涂技术的创新,可以跟当地的文化、环境相融合,让我们的风机成为风景,成为城市文化名片。
创新技术永不停止,因为时间原因更多的创新技术这里就不一一赘述。最后希望全行业一起努力把高塔筒技术提升到一个新的水平。
(发言为能见APP整理,未经本人审核)
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