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中国海装陈鹏 :平价时代大基地开发中的定制化思考

北极星风力发电网  来源:北极星风力发电网    2020/11/9 18:02:42  我要投稿  

北极星风力发电网讯:11月5-6日,在上海召开的2020年中国风电产业发展大会上,中国船舶集团海装风电股份有限公司市场支持中心定制方案部经理陈鹏带来了《平价时代大基地开发中的定制化思考》演讲分享。他认为,大基地的建设将风电带入了定制化开发时代,发电量更优、可靠性稳定性更高、造价成本更低、建设效率更高的定制方案是平价时代的必然选择。

定制化开发模式,总共是四个阶段,第一,规划,参与到可研里面去。第二,业主和整机形成联合小组推进项目,提前考虑难点痛点,提出对应的解决方案。第三,招标,根据1-3家合作单位定制化的情况及成本的考虑,来确定项目的分配比例。最后就是项目的执行。目前围绕定制化开发,主要有定制化机组开发和定制化风场开发两部分。

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以下为现场发言整理:

陈鹏:各位来宾大家下午好,我从四个方面开始报告。首先是风场开发模式的变化,目前主要有两种,一是标准化的风场开发模式,二是适应性风场开发阶段,今天我要讲的就是定制化风场开发模式,根据风场的条件直接定制化开发风电机组,目前更多只是基础或者控制策略的优化。

定制化开发模式,总共是四个阶段,第一,规划,参与到可研里面去。第二,业主和整机形成联合小组推进项目,提前考虑难点痛点,提出对应的解决方案。第三,招标,根据1-3家合作单位定制化的情况及成本的考虑,来确定项目的分配比例。最后就是项目的执行。

目前围绕定制化开发,主要有下面两部分:

1、定制化机组开发

首先,载荷计算,要知道整个风场所有机位点的载荷情况;

第二,叶片的模块设计,叶片成本目前占整机的20%-30%,除了材料就是模具,如何保证模具最大化利用,海装提出一个叶片模块化的设计,模块化设备可以一套模具生产多种叶片。不同长度的叶片适应的不同风区,能够充分利用风场的风资源提高对应的发电量。一个叶片模具可以生产不同强度的叶片,满足不同强度的要求。

第三,结构件的优化,即以最大风资源计算出的载荷,设计通用的结构件,根据机位点机组载荷差异,按照不同梯度优化设计确定最优款结构件。

第四,发电机输出方案:中国海装有四种电压等级输出模式,输出电压的等级越高,整机发电系统成本就会相应增加,但是风场输电的成本会降低,通过机组输出方案与风电场输出方案联合设计的方式,寻求最优方案。

第五,塔筒定制化:塔筒设计与计算机模型进行融合,建立塔筒设计平台TowerSolu,使塔筒设计高效可靠、塔筒更轻、更智能化。

2、定制化风场开发

首先是宏观选址,宏观选址的成败一定程度上决定了风电场开发的成败。中国海装与国家气候中心合作建立了LIGA大数据平台,集成了四个高度层的数值模拟数据。经过近几年的优化迭代,风场开发前期能够为客户提供准确的风资源信息,确保选择最佳的风电开发区域。

第二,测风,风资源是定制化的一个前提,风资源的准确性决定后面定制化的成败,一般采用高中低三个海拔测风,特殊区域用雷达进行补测,确保无死角的测风,同时现在的整机厂基本上都有自己的测风塔数据库。海装目前有2000多个测风塔的数据,加上一些虚拟测风塔的技术和激光雷达多种方式组合能够有效的降低风险。

第三,风机排布,直接影响风场的发电量,在机组的片区之间增加一个尾流恢复区,是现在比较主流的。

第四,在道路寻优时通过自动网格生成技术对道路设计涉及的地理要素离散化,捕捉风力机点位、场址边界、敏感区、已有道路、地形坡度等地理信息,结合限制条件形成道路设计寻优网络,并在此基础上利用最小生成树算法实现道路最优路线。充分考虑线路与道路的耦合,结合自动网格生成技术及遗传算法、蚁群算法等智能算法,对各种可能的连接方案进行迭代寻优,以获得经济性较优的线路设计方案。

第五,基础的定制化设计。不应只包含强度的定制化,还应考虑除常规的重力扩展式基础外的其它基础形式,根据定制化载荷设计不同形式的基础,匹配不同机位点的需要,寻求最优解。

风场建设主要是发电量和成本的平衡,目前影响发电量的是机组的发电性能,还有风机的排布。对成本来说,占比重较大的主要是机组、基础、塔筒、集电线路、道路和升压站。

如何来保证发电量和成本相对最优,中国海装提出了一体化的设计思路。首先是基础和塔筒的一体化设计,第二是风机排布,道路和集电线路的设计;第三,是机组的发电活动和集电线路,升压站的一体化设计。一体化设计只是定制化解决方案的一部分,而定制化解决方面是风场解决方案的一部分,此外加上后面的资本解决方案、运维解决方案、智慧风场、智慧风机解决方案和大数据的应用,对各个环节的深度挖掘,平价时代,风电还是大有可为的。谢谢!

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