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锐源风能杨伟伟:四种风电机组发电量提升方案比较

国际新能源网  来源:能见App  日期:2018-06-15
  由中国农业机械工业协会风力机械分会主办的“第五届中国风电后市场专题研讨会”,于2018年6月13-14日在上海市召开。
 
  锐源风能技术有限公司市场总监杨伟伟出席“第五届中国风电后市场专题研讨会”,在风电场技改与优化专题论坛,分享题为“风电机组发电量提升和性能优化”的主旨演讲。
 
  以下为发言内容:
 
  杨伟伟: 各位专家、各位行业同仁大家下午好,我是锐源风能技术的杨伟伟,华锐风电集团公司于2016年1月8日正式成立针对于后运维市场的全资子公司—锐源风能技术有限公司。我们的产品是颖川风电场的全过程,涵盖风电机组全生命周期的相关服务产品,服务团队:800余人,团队70%人员为本科以上学历,运维经验:12年陆地机组、10年海上机组运维经验,合作伙伴平台:可调动近60家,2000余人技术力量和人力资源。
 
  今天分享分四个部分,发电量提升的意义,发电量偏低的原因,我们能够提供的发电量提升的方案,最后是提升方案选择对比。
 
  发电量提升的意义不用多说,追求利润的最大化,是每个企业面临的关键问题,昨天新能源的赵总说了一句话,对于现在的风电后市场来说,对存量机组的再优化是现在服务的重中之重。现在大家都提互联、生态,提高科技的手段,最后来讲最重要是脚踏实地把风场、风机,着重风场、风机,这样对实际风场的效益有更大的效果。
 
  发电量偏低的原则有设计方面的原因,可以说是历史的原因,十年前只有70的叶片,没有更长的叶片了。还有机组运行方面的原因,反过来也可以这么讲,随着这几年技术的革新,技术的进步给发电量提升带来了一定的技术空间和提升空间。对风电场特别是存量制度的风电场,老旧的风电场进行评估和分析,都能找到针对这个风电场发电量提升的有效手段。
 
  设计发电量提升的方案主要强调两个点,第一个就是机组的安全,如果没有安全所有的方案都没有太大的意义了,所以说机组的安全是涉及我们电量提升方案的重中之重。
 
  第二个对每一个风场,每一台风机进行定制化的设计,因为每一个风场、每一个风机面对的风资源条件,厂址条件不一样,所以对于每一个风场、每一个风机都需要定制化,影响方案的因素有六个因素,想重点讲的是现场运维能力这一块,因为如果一个风机天天在这个风场趴着不转,运维能力不高,不足以让风机保持健康的状态,所有的提升方案,其他的高科技方案都白费,没有意义,这块需要各位同仁和客户重点关注的。
 
  经过我们公司和风电的研究力量这几天探索,提出了如下四种发电量提升方案,第一换长叶片,第二叶尖延长,第三软件提升,第四分机移位,这几除了第四个是我们已经批量化的,其他的已经进行了项目实施了。
 
  我们看整体更换长叶片的方案,就是把原先短的叶片换长叶片,十年前生产的风机,或者是单位设计的风机安全余量比较大,有的接近一倍的安全余量,给我们更换长叶片带来了一定的空间,当然也是需要计算的,在载荷需求下进行实施。我们在内蒙灰腾梁风电场70叶片换82叶片为例,配合齿轮箱高速端技改及主控程序升级,中间的叶片中小风速段发电量提升22%左右,机组平均风速比较高,大概算了一下大概提升15%左右。
 
  这是把70叶片更换为77叶片和72叶片折算出来的AEP增量,这是更换82的,这是更换77的,以5.5米风速为例,把70更换为72叶片AEP年增量为20%左右,这是我们可以承诺的增量,成本回收期为4年左右,结合系统内风场间叶片长代短,以及主机厂家回收旧叶片作为基础库存,只需购买少量长叶片即可实现批量叶片迭代,整体收益量级是非常大的,我们和集团和区域客户正在协商整体实施的方案。如果说能买批量买一些82、77的叶片,72叶片能成批量换到70叶片上面,这带来的增量是几十亿级别的增量了,正在在探索阶段,整体的项目还在推进,所以说这一块我觉得对发电量的增量会带来非常大的效益,对行业的推进和整体整体风电的推进有很大作用。这是我们采用的第一种整体叶片迭代方案。
 
  第二种方案和换长叶片的方案异曲同工,因为最终达到的效果和换长叶片基本上是一样的,我重点进的是做叶尖延长最重要还是安全,如果说没有安全保证都是白费的,如果说运行了一年叶片断了带来的损失远远不止这些,所以更换之前一定要进行严格的载荷计算和评估。
 
  这是我们黑龙江地区一个工厂进行的叶片加长施工的图片,大家可以看一下,也就是说把旧的叶片截断增加一个新的叶片,下面是我们施工技术的控制指标。
 
  这是我们延长节生产技术主要控制直白的一些内容。大家可以看一下这是我们刚才图片的风场,把37.5的叶片延长到39.5M,年发电量的增量8%以上,红色是延长后的,蓝色是原来的曲线,明显增加了很多。把77叶片增加1.5和2.5米带来的增量,55.5M/S年平均风速计算,叶片延长2m后,AEP增量为8%,这个8%也是我们可以承诺的。为什么有增加一米的,有等等2米的,有增加2.5米的?根据不同风场的条件,叶片的特性需要保留它的安全质量,不是某一个也品都能加长长度的。
 
  第三个方案是软件优化的方案,也就是更新程序的方案,这个方案也是针对于存量技术的,我们新机组不存在做优化的事情,核心内容是保证风机安全的前提下提高风机的可提高,通过三种方法提高发电性能,提升机组性能,提高机组的发电时间,第三种方法是提高高风速段的发电量,是比较小的合理的区间,我们看具体的内容。
 
  第一种方法提高CP我们有五种技术手段,就不细讲了。
 
  第二种方法是提高发电时间,我们有四种,经常用的四种技术手段。
 
  第三种提高高风速段的发电量的手段。
 
  这是软件优化的步骤,第一个机组普查,风速的角度、校正原位的角度进行全面的排查,根据每一台风机制定相应的定制化方案,对它定期进行效果评估,这是我们华东的风场做的效果图,我们对风机进行优化以后大家可以看一下第一风速段提升的比例5%以上的,高风速段2%左右,2%以上,这个风场整体计算下来年发电量可以增高5%左右,这么算我们成本回收只需要半年多一点。再说一下这个软件提升方案在中低风速,特别是在低风速更明显,在低风速段它的发电量提升的效果更好。
 
  那么我们对我们公司的存量技术进行了软件优化,每个风场不一样,有些技术设置相对差一点,达到10%以上,有些机组原先设置比较好了,可能只有1%、2%,整体的优化会比较好。
 
  我们看第四种方案,如果说在座有我们的客户风场有某台风机,某几台风机发电量研制偏离了设置了,你可以联系我们,我们给你计算一下,到底是选址的问题还是其他的问题,这样如果说能选用,如果是选址的问题,可以选用风机移位的方式,这是我们给山西的风场做的一个案例,这几台风机都是在很下面的地方,他们选择了技术机位想做移位的设计。
 
  根据我们的计算他选择的机位不管怎么选,其中有两台尾流不管怎么算都包括了30%,我们最后弃用两台,选择5台进行移位,我们移动的新机位都在山顶,年可用率肯定超过2200小时左右,配合我们的叶尖加长,只能加长2.5米左右,比之前不到2千小时增加了一倍还多。
 
  这我想强调的是所有变量提升方案必须经过科学的评估,就是叶尖更换,叶片更换、叶尖延长,软件提升都需要科学的仿真、计算,并保证安全性下进行的,不是所有的叶片都可以做延长的,或者说做相应的优化的,对每一个风场、每一个风机,或者是每一个叶片都能做优化是不科学的。如果进行了叶片的更换或者是叶尖延长必须进行测算,如果说做完相关的优化,我不测量相关参数,过两天叶尖断了或者是叶尖后部断了,这个大于你后部的投入的。
 
  你软件提升过两天着火了,非要把风角变成零度或三度,过两天叶尖断了,这些都是不科学的,必须要进行相关载荷计算,不是瞎干的,这个事瞎干就乱了,就不安全了。
 
  这是我们能提供四种方案的可行性对比,大家如果对风场的数据、地形各种条件进行科学、全面的评估以后,都能从这几种方案里面选出一个方案适合自己的,或者说选出一个组合方案适合这个风场的。我们公司在这几种方案中一个优势是什么?第一我们有风场大量的数据和分析,以及我们强大的研发团队进行方案化的定制,定制化的方案。
 
  第二个就是说风机是我们生产的,特别是我们在2006、2007、2008您装了大量77叶片的机组,风机是我们生产的,我们对算法、控制逻辑最清楚。
 
  第三所有方案的实施都是最科学的,基于原场风机模型载荷计算的,是非常科学和安全的。
 
  第四因为和我们配套相关的叶片厂家和叶片延长节的厂家很多,对每一个叶片相关的参数是协作进行的。
 
  第五现在市面上有一些对我们风机或者是其他风机做的一些厂家,我建议我们客户,如果说有些不是基于整机厂家模型计算或者说载荷计算这些方案还是要谨慎选择,因为带来的安全风险实在是太大了。这是各种项目的对比。
 
  最后一点就是说你能宣称你各种方案能带来多少的发电量,我凭什么相信你,客户凭什么相信你?你有软件优化方案、叶尖延长方案、换长叶片的方案,你怎么保证呢?我们公司有电量承包的方案,我给你保证,当然每个风场情况也不一样,让客户没有后顾之忧。
 
  这个模式我们正在和我们客户合资来进行,现在还没有成型的项目在实施,正在谈的将近有6个项目,可能在下一次咱们风电会上我可能说我们某某项目承包发电量方案,原先是两千个小时,经过我们的运维或者是方案提升他发电量提升到2150,我希望下一次的会议有这么一个内容,今天和大家分享的就这么多。
 
  谢谢大家!
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