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中国能源报:混合塔架技术在低风速地区颇具应用优势,那么在“三北”地区以及海上,混合塔架的适用性是如何的?
奥云:混合塔架在低风速地区最具经济性,而在“三北”高风速地区也具有适应性。首先,从空间上看,“三北”地区高风速只是地区平均值,不同地理位置风速会有较大差别,同一风区内的不同风电场年利用小时数甚至可能相差30%,这类风速相对较低的风场如果采用混合塔架,能进一步提高发电量。其次,从时间上看,“三北”地区并不是所有时段都风速高,一般是冬春风速高,夏季明显降低,波动非常大。根据部分数据统计,宁蒙、陕蒙交界地区风速偏低,全年平均风速低于5米/秒的时段约为40%,低于6米/秒的时段接近50%。如果采用混合塔架,能提高低风速时段的发电量。因此,在那些实际风速低于风机设计风速的地区,通过优化设计找到风轮直径、额定功率和塔架高度三者的最佳组合,从空间和时间上提高对风能的整体利用效率,将有效降低风电的波动性,增加发电量,电网也更易于对其接纳。
在海上风电场,塔架运输没有陆上那种针对尺寸的限制,就可以自由选择大直径的钢管塔筒,所以,对海上风电而言,钢塔架仍旧是一个合适的选择。不过,由于混凝土塔架抗腐蚀能力强,比钢塔更适合盐水环境,因此,混合塔架也适用于海边的风电场。
国际应用成熟国内尚起步
中国能源报:混合塔架技术在国外的应用情况是怎样的?
奥云:这项技术在欧洲已经应用于不同类型的风机及不同的自然环境。世界著名的风机制造商,如西门子、GE、歌美飒、安迅能、苏司兰等都已应用我们的混合塔架技术。在巴西、墨西哥、印度以及美国、德国、西班牙等国建造实例已超过1500台,最高能建到160米,已经属于成熟技术。其中有很多是全预制混凝土塔架,也有很多是上钢下混(混凝土段高50-100米)的混合塔架。近期建造的塔架多在90-150米之间。
MECAL公司在德国风机试验场的混合塔架样机已安全运行7年,年利用小时数达到3300小时。根据第三方测试的数据,与90米高的全钢标准塔架相比,发电量提高了28%。
MECAL公司多年前第一个把雨流计数方法结合了有限元算引进到风机设计,当时我们和认证公司一起开发了新的适合于风机设计的计算方法。在混合塔架的认证上,我们又一次和DNV-GL公司,TüV公司一起开发了新的计算方法。我们采用了德国DIBt建筑标准,并符合风机设计的IEC-61400要求。在中国市场,我们也准备和中国的认证公司进行合作。
中国能源报:在中国的应用案例中,遇到了哪些实际问题?
奥云:混合塔架技术在国外已经应用成熟,国内风电近年来高速发展,主要集中于高风速地区,使用常规低塔架已经满足需求,因此国内仍缺乏成熟的混合塔架应用案例。国内风电运营商对于混合塔架的技术可靠性、服务能力、尤其是提高发电量以弥补塔架成本的增加方面,还有疑虑。目前国内不少高层技术人员已经认识到了混合塔架技术的成熟性,需要进一步开展商务合作。
MECAL公司花费了10年的时间研制开发了混合塔架技术,可以大幅度提高发电量,我们希望此项技术在中国被广泛使用,造福中国的风能事业。MECAL(北京)工程技术有限公司是专门针对中国市场成立的,有MECAL公司经验丰富的技术队伍做支持,有专业人员进行现场技术指导和售后服务,能够保证混合塔架这项新技术在中国的顺利实施。混合塔架技术是一项专利技术,在中国开始推广以来,我们已经发现有专利侵权的问题,对此我们有一些忧虑。
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