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分散式风电为兰考带来绿色“新希望”

专题：分散式风电破局之路

在距离河南省兰考县西北方向7km 处，有个名为焦桐的地方。上世纪60 年代，焦裕禄带着一群怀揣绿色梦想的人们，栽下一棵棵“焦桐”，它们在中原大地茁壮成长、根深叶茂，为这片不毛之地穿上了绿色的新装。

如今，一群来自新疆的风电人，用风能这种清洁能源，为“焦裕禄精神”的发源地带来新的蓬勃的绿色生机。

发电量成绩单优异

据悉，该风电项目是由新疆金风科技股份有限公司（下称“金风科技”）全资子公司北京天润新能投资有限公司开发建设的兰考焦桐分散式风电场项目（下称“兰考焦桐项目”），共安装3 台GW121-2.0MW 机组，装机规模为6MW。

2018 年9 月15 日，项目首台机组成功并网。至2019 年6 月发电量已超过850 万千瓦时，相当于再造119071m3森林，减排二氧化碳7254 吨。折算到全年，在平均风速5.5m/s的情况下，年利用小时数可达到2850 小时。

如此优异的发电表现得益于金风科技机组的高可靠性，全场3 台机组的年平均可利用率高达99.98%，平均故障间隔时间（MTBF）为5837 小时——均达到行业领先水平。

优秀表现的背后，是金风科技深耕风电领域超过20 年的技术积累和经验总结。关于分散式风电整体解决方案，金风科技从“风、机、场、网、环”五个角度提出了“精益建维，环网友好”的理念，并在兰考焦桐项目中得到充分体现。

数字化工具保障风能利用最大化

风电场后期发电表现如何，很大程度上是由前期评估风电场风能资源状况的精准性决定的。当前，在分散式项目前期开发阶段基本没有测风塔，仅靠中尺度的气象数据则存在精度不足的问题。并且在分散式项目中，机型选择、机组排布和道路施工能否实现最优；后期实际运行中如何保证发电量，这些都是每个业主关心的痛点。在兰考焦桐项目中，借助一系列数字化工具，此类问题得到了解决。

为了保证风电场的投资收益和发电量指标，兰考焦桐项目使用无人机选址及激光雷达测风技术进行风电场微观选址。同时，利用项目区域的气象数据、勘测数据、测绘数据，综合各种建设条件，进行发电量计算及经济性比选，通过精确缜密的科学计算确定所用机型、排布方案及道路线路施工方案，尽量采用已有道路，将风电机组箱式变压器内置于塔筒内，减少征地及低压侧电缆费用，更充分利用土地资源，避免触碰耕地红线。

为进一步提升项目运行后的发电表现，在采用低风速机组GW121-2.0MW 的同时，该项目还运用了金风科技自主研发的能巢V2.0场群控制系统，实现自动校正对风偏差，充分提升风能利用率。目前，该机型在濮阳清丰、德州夏津等低风速高切变平原风电场已有多个成功应用案例，可完美匹配河南、山东等区域的风能资源特点。

塔筒定制化设计

众所周知，风切变是在进行风电项目开发时必须充分考虑的因素，不同的风切变系数需要匹配不同高度的塔筒，金风科技目前已经为所有陆上机型开发了从90m 至140m 不同高度的塔筒方案。

在保证机组安全的前提下，为充分利用河南区域的高层风能资源，兰考焦桐项目使用的3 台分散式风电机组采用了钢混塔筒设计。塔筒高度为140m，其中混凝土段为55m，钢塔段为85m。相比于全钢塔筒，钢混塔筒阻尼系数大，机头振幅小，叶轮迎风的入流角稳定，发电量更稳定可靠。实测数据显示，在相同塔筒高度、机型及平均风速下，钢混塔筒的发电量可比全钢塔筒提高2.72%。

鉴于灵活的运输设计（混凝土塔筒可分片，运输不受限，降低道路建设运输成本），防火、防水、防腐性能好，发电量可靠等多项优势，钢混塔筒方案在河北、山东、河南、安徽、江苏等中东部低风速高切变区域大显身手。

实现并网友好+环境友好

一直以来，分散式风电在电网接入方面都面临很大挑战。从2009 年到2018 年，电网对集中式和分散式风电项目不断提出新的要求，从最初的低电压穿越，到电网适应性、电能质量报告，再到高电压穿越、一次调频、二次调频等，并网技术要求“水涨船高”。而金风科技的机组在分散式风电并网能力方面，通过充分发挥全功率变流技术路线在并网能力方面的天然优势，为实现机组并网友好打下坚实的基础。

为了减少对当地农网的电压影响，在设计之初，兰考焦桐项目对比两种外送方案：第一，直接接入当地农网；第二，直接接入当地对侧变电站。经详细评估，最终采用直接接入对侧变电站的外送方式。

同时，为了保证安全稳定运行，机组设计加入高低电压穿越功能和防孤岛功能，还可针对分散式风电项目在恒电压模式下运行，有效防止电网电压过低时机组无法启动的情况发生。

对于机组噪声控制，金风科技加强叶片的出场检查质量，在保证叶片光滑度的同时，采用噪声控制运行模式，在不损失发电量的情况下，噪声水平下降2~5 分贝。

运维管控智能化

按照《国家能源局关于分散式接入风电开发的通知》和《分散式接入风电项目开发建设指导意见》，管控智能化已成为分散式风电发展的重要趋势。

为实现管控智能化，在风电机组运维模式和变电运维模式上，金风科技都进行了创新。一方面，在风电机组运维模式上，实现由非计划工作转向计划工作；另一方面，在变电运维模式上，通过“集控+EAM+ 智慧运营平台”的形式，实现无人值守。

目前，在无人值守的背景下，兰考焦桐项目仍然表现为机组线路无故障，效益显著，得益于是金风科技庞大灵活的维护网络体系。

面对风电机组长达20 年的全生命周期，金风科技在运维方面提出共享服务中心理念，目前已建成全国9 大服务片区，6 个新能源共享服务中心，打造2 小时服务圈，形成“点、线、面”服务网络，覆盖三级备件库体系，90% 的常用备件能够在24 小时内到货。零部件维修中心辐射区域内，维修人员可以24 小时内到达现场，替换备件则在72 小时内运抵现场。

以河南为例，目前金风科技在该省已配置4 个三级备件库，在郑州拟建二级库，备件覆盖率达到80%，到场时间少于3 小时。通过共享理念，可将分散式风电场的并网、监控、运维的综合成本降低50%。

目前，金风科技在豫北区域设有郑州集控中心及多个运行维护服务点，可支撑该项目在无人值守的情况下实现最快速度响应。当下，兰考焦桐项目的故障处理方案采用“集控+ 区域运维”的模式，定检工作采用区域管理模式，大大降低项目运维成本。

正如金风科技董事长武钢一直所倡导的“风电是一场长跑”，凭借在风电领域超过20年的深耕细作，金风科技始终坚持把握更前端的技术趋势，提高产品性能，力求覆盖更广泛多元的使用场景。未来，金风科技将继续秉持可持续发展和不断创新的理念，“为人类奉献碧水蓝天，给未来留下更多资源”。

原标题：专题：分散式风电破局之路 | 分散式风电，需从“长”计议；分散式风电为兰考带来绿色“新希望”

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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