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3.1.2推进基于集中控制的无人/少人值守风电场建设
随着风电的快速发展,区域风电场群已经形成,风电场间不再孤立,应该对区域资源进行整合、机构设置进行优化,用创新的区域化模式进行专业化、精细化管理,改善人员环境、提高生产效率。“少人值守、无人值班、集中监控”的区域化管理模式、以及通过大数据挖掘实现状态检修以及备品备件统一区域化管理调配,可有效降低风电项目运行维护费用,提高风电场的综合效益。近年来,集团公司在风电集控中心建设方面进行了积极的探索和实践,为风电区域化、精细化管理提供了重要的组织保障和技术保障。新能源研究院已制定了新能源集控中心系列标准,并在可研和初设审查过程中,提醒项目公司根据集团要求按照基于集中监控的方式设计。
3.2降低风电项目建设成本
风电项目建设成本受到设计水平、进度管理水平和财务管理水平等多种因素影响。
风电项目设计质量的高低,直接影响工程的造价,风场和升压站布局、集电线路形式、施工方案、设备选型、交通运输等对投资均会产生较大影响,在风电项目设计阶段对成本进行控制,是降低建设成本的关键因素之一。在可研和初设的审查中发现,风电项目普遍存在吊装费用偏高、升压站没有进行经济性比选、集电线路费用偏高等问题,个别项目出现升压站填方和石方外运没有配合抵消,导致土建费用增加的问题。因此,在设计阶段,应尽量选择设计水平高、经验丰富的设计院,并进行设计优化和成本控制,从而降低建设期成本。另外,基于集中控制的少人值守、无人值班的风电场建设,可有效降低生产综合楼的建设成本。
3.3提升风电场发电量
3.3.1提高资源评估和微观选址质量和水平
(1)提升测风数据质量和管理水平
地区风力资源的优劣和微观选址水平的高低是实现风电项目成本管理的一大核心要素。完整准确的测风数据对风电场前期决策和微观选址起着决定性作用,是风电场产能的估算和计算风机载荷的基础。在集团的可研和初设审查中,普遍存在测风塔高度低于设计轮毂高度、测风数据时间久远、新数据不全等问题。
《中国大唐集团有限公司新能源开发指导意见(2018-2020)年》报告中指出要坚持测风工作精细化管理和进一步提升资源评估精确性。树立的测风塔代表性、数量和位置必须满足相关标准要求。原则上高切变的平原地区测风塔不低于140米,山地不低于120米。测风塔必须有代表性,测风数据必须满一年,数据完整性和有效性等指标满足相关标准要求。测风数据不满足要求情况下,采取补立测风塔、延长测风时间等手段获取满足要求的数据。特殊原因需加快推进的项目,积极利用中尺度数据、激光雷达等先进手段进行数据复核,排除开发风险。规范测风塔与测风数据管理,由新能源科研院建立集团公司测风塔及数据管理平台,承担好系统内测风数据的管理、维护、分析,逐步累积风能资源大数据。
(2)经验丰富的风资源工程师现场复核微观选址
微观选址软件大都以发电量最大化为原则进行机位的布置,而机组的位置还直接关系到该机位湍流强度的大小,较强的湍流将会造成机组振动,使机组的受力状态恶化,不仅无法达到设计发电小时数,而且影响到机组的故障几率及部件损坏,关系到将来的维修、维护成本的高低和机组的寿命。复杂地形风电场中,由于地形因素导致湍流强度增大,基于CFD原理的WindSim、Meteodyn WT软件虽然考虑了地形崎岖带来的风资源变化,但是由于对复杂地形计算域和边界条件的选择缺乏深入研究而限制了其计算精度,因此,不能盲目的相信软件计算结果,应请经验丰富的风资源工程师现场复核微观选址结果。
3.3.2应用先进技术助力发电量提升
文献[2]根据金风、远景等国内风机制造龙头企业做出的详细分析和预期估算,在风电场层面,通过运用大数据、云计算等新一代信息技术来提高风能资源评价、进行定制化机组设计,通过优化场群控制来降低尾流影响,采用先进偏航技术,以及通过发电机、变流器的技术进步和采用能源管理平台减少厂用电,通过提高风电机组可利用率和采取预防性维护等措施,预期可提高8%左右的发电量。在风机技术层面,通过偏航矫正、额定功率自适应学习等方式优化功率曲线、调整风电机组控制策略等措施;对风切变较大的风资源区,在现有塔高基础上增加20-40m,通过采用先进翼型、先进原材料、自动化及3D 打印制造、分段分片组装式等工艺,预计可提高10%-15%的风电出力,相应风电机组成本增加60-160 元/kW。
《中国大唐集团有限公司新能源开发指导意见(2018-2020)年》报告要求新能源研究院要加强新理念新技术新产品在集团公司系统内的应用示范,指导分子公司积极开展国家级示范项目申报,加强前沿技术掌握的同时推动项目开发。推进人工智能、物联网等科技成果在海上风电、分布式能源等领域的应用。
4.总结
风电项目如何提高效益,如何实现与煤电同平台竞争还面临诸多挑战。通过降低全寿命周期的设备采购成本、降低建设成本、提高资源评估、微观选址水平及应用前沿技术提升发电量可降低风电项目平准化成本(度电成本),从而保证风电项目健康、可持续发展。(本文由大唐新能源研究院发展研究中心供稿,龙泉执笔)
注:本文选自大唐新能源研究院内部资料《新能源政策与技术研究参考》2018年第2期
参考文献:
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