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叶片延长还是替换?提升发电量应该这样做!

北极星风力发电网  来源:金风慧能    2020/7/7 17:50:46  我要投稿  

北极星风力发电网讯:在我国风电早期的发展中,由于经验和技术限制,多数项目都存在着因为选型选址不精确、设备工艺落后而导致的风场效益不高、设备性能发挥不充分等问题,而这些服役至今的机组设备在当前平价上网、降本增效的需求下表现已不尽人意。在成本压力不断上升、电价收益日益下降的情况下,如何将这些低效资产保值增值成为业主最迫切的需求,这些需求也催生了一个潜在的巨大后服务市场。

这个市场就是以提升发电量为目的的“深度技改”市场。有数字显示,2021年风电运维市场的体量将达到300亿。其中老旧机组的技改、换新需求会在近几年快速增长,并成为未来后服务市场的持续红利。

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WX20200707-161525@2x.png更换设备,还是延长叶片?

行业的发展总是伴随着技术的更新迭代而日新月异。从早期的750Kw机组到1500KW机组,再到如今的8-10MW海上“巨无霸”,风机技术发生了颠覆性的变化。如果说“大兆瓦”是平价时代的投资利器,那么在当前技术降本、效益提高的双指标压力下,早期投产运行多年的低功率设备就只能被换掉了吗?

其实不然。

提升发电量可以有多种方式,而机组换新无疑是投入最大、性价比较低的方案,让老旧机组发挥更大价值可以采取更为“精细化”的深度技改方式。

一个比较典型的现象是,早期的风电设备多数是低塔筒、小叶轮,而叶轮越小,其捕风能力就越差。从提效的角度来说,通过增大叶轮直径来提升发电量,就成为最为直接的方式。

无独有偶,位于山东省的某业主栖霞风电场正好有此类需求。该风电场拥有金风机组装机508万千瓦,占比总装机量的29%。2019年3季度,北京金风慧能技术有限公司(以下简称“金风慧能”)应客户需求对其中3台GW82/1500机组实施“叶片延长”改造,历时3个月完成从产品设计开发至项目实施完毕的整套流程,最终样机发电量提升近8%,获得了客户的高度认可,堪称“叶片延长标杆案例”。

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图-此项目20#机组短期效果评估

事实上,早在2015年金风慧能已经开始布局“叶片延长”这一深度技改领域。鉴于1.5MW机组在全国的装机量较高,且该类设备已运行多年,存在很大的运维需求空间。在确定了技术方向之后,通过多年改进和市场验证,金风慧能向市场推出了兼备稳定与高效优势的“叶片延长发电量提升服务方案”。

“延长节”如何实现高可靠性

“发电量提升”是叶片延长的终极目标,而支撑这一目标的,一方面是精湛的叶片延长节生产技术,另一方面则是用有效的手段保证延长节的“高可靠性”与“高稳定性”。

从源头上追溯,金风慧能“叶片延长”方案具备两个明显的优势——叶片延长节生产技术规范、产品安全性高。

技术参数属于叶片产品的核心资料。在金风的供应链体系中,叶片供应商大多为国内主流大型叶片企业,在叶片延长节的设计能力、设计资质,以及叶片异性资料的授权上,金风慧能都具有优于其他第三方运维企业显著优势。

目前,金风慧能叶片延长产品已经取得了权威机构设计认证,从技术设计、合法合规上打好了产品安全的第一步基础。

第二方面,对于“叶片延长”这样一个相对成熟的技术来说,产品的可靠与稳定性是决定市场满意度的重要因素。

在叶片延长节在与原叶片的接和工艺上,金风慧能团队采用加热粘接工艺,确保延长节的固定。

此外,团队还额外增加了基于可视化监控的内置、外置的“叶片延长节防脱”设计,在后期机组运行中部署“延长节音视频监测系统”,对叶片运行进行全程追踪控制,以便在复杂环境条件下进行高精度音视频采集,实现实时分析数据与即刻预警,将“智慧运营”落实到风电生产中。

可以说,该叶片延长方案,从品控到安装,再到后期的运维管理,团队用“多重保险”的方式规避了次生灾害的可能,使得叶片延长节的可靠性、稳定性得以大幅提升。

值得一提的是,该叶片延长方案在提高多方面品控后,售价仍然可与市面主流产品持平。在降低技改成本的同时,又能显著提升发电量,同时保障机组安全、稳定运行,这也是金风慧能叶片延长服务的另一大优势所在。

提升发电量 不止于“叶片延长”

在金风慧能发电量提升服务中,“叶片延长”只是其中较为直观和成熟方案之一。为了满足不同市场,以及不同区域个性化需求,金风慧能开发了多种发电量提升服务方案,这些方案也获得了客户颇高的认可度。

如聚焦控制策略优化的能巢场群控制系统;在叶片表面加装涡流发生器和叶尖、叶根延长的叶片气动优化技术等等,这些服务均已在多个风电场部署和成功应用。

一个典型的案例是,河南鞍子山某风电场装有20台GW 82/1500机组,金风科技工程师对该风电场进行调研分析后,结合风电场实际点位风资源情况,在全部机组上安装涡流发生器和襟翼,改善气动性能,并部署能巢场群控制系统,在对风不准、功率自适应和最优功率控制方面进行控制策略优化。

2018年,在对该风电场全场机组进行了优化效果评估后得出数字——平均提升年发电量2.49%,全场增加收益92万元/年。

作为国内最早研究发电量提升的企业,如今的金风慧能发电量提升解决方案已服务50多个风电场,超过2000台机组的发电能力得到显著改善。

技术发展是无止境的,正如金风科技所秉持的“风电长跑”理念一样,发电量提升也是一个永无止境的探索。进一步挖掘客户需求,尽最大努力助力我国风电高质量发展,金风慧能将永远在路上。


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