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看GW4.X-136如何满足国内外细分市场需求

日期:2017-11-04    来源:金风科技

国际新能源网

2017
11/04
10:04
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关键词: 金风科技 风电机组 风电开发

  在我国风电发展重心已转向低风速地区的今天,金风科技因何推出一款大容量、中高风速的机型?
 
  继2016年推出广受认可的GW3.X-140机型后,金风科技在2017北京国际风能大会暨展览会上,再度发布了基于GW3.0MW(S)全球化平台的一款新产品——GW4.X-136。该机型是我国首款单机容量达到4MW的陆上机组产品,适用II类风区,定位于国内外中高风速市场。
 
 
  定位细分市场
 
  这不免会令人产生疑问:目前我国风电发展焦点以低风速为主,金风科技为什么还推出一款大容量、中高风速的机型?
 
  一方面是国际市场仍以中高风速需求为主。
 
  目前的国际市场,中高风速风电开发仍处于主体地位。数据显示,未来三年全球预计年均装机量在60GW左右,其中II类风区的市场容量可达40%,中高速机型需求旺盛。同时,处于对土地资源稀缺性的考虑,在“限点位不限容量”的风电项目中,同一个项目采用大容量机型相比小容量机型的总装机容量更大。
 
  GW4.X-136机型脱胎于金风科技先进的GW3.0MW(S)全球化平台,单机容量4.0MW至4.2MW柔性可调;其适用于IEC标准II类风区,可在8.5m/s的平均风速下,实现3400h的满发小时数。正因此,该机型能够在国际市场中常见的“限点位不限容量”项目中,有效增加发电量。
 
  以一个拥有149个机位点的澳洲项目为例,采用GW136-4.2机型相比采用单机容量3.8MW的机型,项目总装机容量增加59.6MW,总发电量可增加6%。
 
  另一方面是国内风电用地集约化程度不断提高。
 
  随着我国经济水平不断增长,征地成本持续增加,可供风电开发的土地明显减少。于此同时,一些地方政府针对风电开发实施了“集约化用地”政策,使区域内的风电开发已无法通过征用基本农田,满足机位点设计与使用的需要。这令风电项目装机点位数量与质量,受到较大影响。
 
  采用容量更大的机型,可有效避免风电开发过程中机位点不足,无法达到项目开发总容量的问题;也可在机位点数量够用的情况下,进一步优化点位设计,提高风电场发电能力。
 
  GW3.X-140型机组的热销情况,应证了上述市场趋势:目前该机型的国内中标量全部位于“三北”及中东部地区,其中68%位于“三北”,32%位于中东部。
 
  而GW4.X-136机型的推出,则使我国陆上风电整机产品的单机容量得到了进一步提升。在一个17万千瓦的项目中,采用更大容量的GW4.2-136机型可比3.0MW级机型减少机位点16个,令项目设计更从容:通过大幅优化点位设计,提高单机发电能力,减少尾流相互影响,实现整场发电最优。
 
  同时,风电开发成本需持续降低。
 
  促进风电开发成本的进一步降低,是国内外风电发展的共同需要。
 
  以国内为例,为实现2020年“风火同价”,风电度电成本需进一步降低。而风电开发成本的有效控制对于度电成本的下降意义重大。我国“三北”与中东部平原地区风电建设条件良好,在这些地区采用容量更大的机型,可有效减少项目所需机组数量,显著降低项目整体投资成本。
 
  GW4.X-136机型单机容量可达4.2MW,在一个总装机容量为17万千瓦的项目中,采用该机型可通过节省征地、基础、运输、吊装等成本,比3.0MW机型降低初始投资13%,降低度电成本7.6%,提高内部收益率12.5%。此外,GW4.X-136机型还可通过采用箱变内置与单叶片吊装方案,进一步节省项目征地面积、吊装施工面积、吊装施工时间,减少项目投资。
 
  依托先进平台
 
  得益于金风科技所推进的平台化产品发展战略,基于金风科技GW3.0MW(S)平台开发的GW4.X-136机型,继承了所属平台的一系列优点,具备了更强的发电能力:
 
  首先,电气系统双线设计,可使机组在一条电气回路出现故障时,使用另一条回路在半功率状态下继续运行发电,而不必停机。在同一项目中,采用传统单线设计的机组电气利用率如果在97%,那么采用双线设计的机组就能将电气可利用率提高至99%以上,从而在特定风频下增加发电量1.67%。
 
  其次,柔性功率可调技术,令每一台GW4.X-136机组的单机功率实现从4.0MW至4.2MW柔性可调。配合金风科技场群控制系统,可在确保设备安全稳定的情况下,实现风电场整场出力的稳定性和最大化。
 
  再次,EFarm雷达控制技术,实现了机组的载荷控制、极端风况控制、精准对风控制、环境适应控制、尾流探测控制、功率曲线校准等一系列高级控制功能。使机组有效降低载荷水平,令塔架与基础重量更轻,并提高发电量4%以上。
 
  同时,ESS风电场能效管理系统,则可通过对机组与风电场用能状况进行分析,采用一系列技术手段减少建筑损耗、有功网耗、传动损耗和弃电损耗等,以提高风电场的能源使用效率,降低场用电量8%至12%。
 
  此外,深度定制化方案,使GW4.X-136在塔架高度上,不仅可匹配100m至160m的高塔架,也能够依据限高要求,采用80m的限高塔架。作为一款全球化产品,该机型的电气系统设计标准,还可根据不同国家与地区的条件,配置不同的版本。
 
  于此同时,GW4.X-136机型的推出,也使得GW3.0MW(S)平台有了更大的“用武之地”。
 
  实现更广的适用风区。金风科技GW3.0MW(S)平台已拥有两款差异化定位的产品,其一是适用于III类风区的GW3.X-140机型,广受市场认可;其二是本次推出的适用于II类风区的GW4.X-136机型,定位于更高的风速。他们共同使GW3.0MW(S)平台的产品谱系更为完整,单机容量实现了3.0MW至4.2MW全覆盖,平台产品适用风速范围达到了5.5m/s至9.5m/s。
 
  实现更强的降本能力。除对发电机与变流器进行了优化外,GW4.X-136机型的叶片、轮毂、底座、机舱等大部件与GW3.0MW(S)平台其他机型实现了通用。这使其可靠性保持在较高水平,利于减少发电损失;更使其在与同平台机型共同实现风电场定制化时,充分发掘各机位点发电潜力,减少备品备件管理成本,有效增加项目收益。
 
  在各地政策的持续引导下,单机容量较大的机型已获得“三北”与中东部市场的广泛认可。目前,金风科技2.5MW和3MW平台机组产品在国内的累计订单量,已分别超过3400台和230台,且增速明显。
 
  GW3.X-140与GW4.X-136机型的先后推出,是金风科技准确把握与顺应上述风电发展趋势,进一步满足细分市场对大容量机型差异化与定制化需求的力作;同时也使我国整机产品的全球竞争力实现了大幅提升,代表了风电“中国创造”的高水准。
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