船城風(fēng)電場(chǎng)位于河南省洛陽(yáng)市宜陽(yáng)縣，2017年，在年平均風(fēng)速5.58米/秒的情況下，機(jī)組可利用小時(shí)數(shù)達(dá)2567小時(shí)，發(fā)電量1.23億千瓦時(shí),兩項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)超預(yù)期。
河南屬于低風(fēng)速區(qū)域，洛陽(yáng)的風(fēng)資源在河南省內(nèi)也并不是最好的，船城風(fēng)電場(chǎng)是如何在先天資源條件并不占優(yōu)的情況下打出一手“好牌”的？
微觀選址精益求精
從洛陽(yáng)市區(qū)向西行駛約20公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)就能看到挺拔的“大風(fēng)車”在藍(lán)天、白云和青山的映襯下迎風(fēng)旋轉(zhuǎn)，這里便是華電集團(tuán)船城風(fēng)電場(chǎng)。
據(jù)業(yè)主方河南華電福新能源有限公司副總經(jīng)理陶晶濤介紹，項(xiàng)目總裝機(jī)48MW，選用明陽(yáng)智能低風(fēng)速機(jī)型，每年可向電網(wǎng)提供超過(guò)1億千瓦時(shí)的清潔電能。與燃煤火電相比，每年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤2.93萬(wàn)噸，節(jié)約水27.91萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放約27.9萬(wàn)噸，減少煙塵和廢渣約1.1萬(wàn)噸，在有效節(jié)約燃料資源和水資源的同時(shí)，降低了環(huán)境污染，改善了當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)。
據(jù)介紹，船城風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)年發(fā)電量9169萬(wàn)千瓦時(shí)，2017年的實(shí)際發(fā)電量為1.23億千瓦時(shí)，機(jī)組年平均可利用率高達(dá)99.41%，各項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)高預(yù)期。統(tǒng)計(jì)顯示，2017年，船城風(fēng)電場(chǎng)全年滿容量運(yùn)行，在年平均風(fēng)速5.58米/秒情況下，機(jī)組可利用小時(shí)數(shù)達(dá)2567小時(shí)，比河南全省全年滿容量運(yùn)行的所有風(fēng)電場(chǎng)平均值2103小時(shí)高出464小時(shí)。
作為洛陽(yáng)市首個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目，船城風(fēng)電場(chǎng)自投運(yùn)以來(lái)，憑借著出色的經(jīng)濟(jì)效益已成為河南省示范項(xiàng)目，更重要的是，其實(shí)踐為低風(fēng)速山地風(fēng)電場(chǎng)探索出了一套從微觀選址到機(jī)組選型、再到運(yùn)維管理的有益經(jīng)驗(yàn)。
船城風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)長(zhǎng)何天雅對(duì)記者表示，對(duì)于船城風(fēng)電場(chǎng)這類山地風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)，首先要在微觀選址方面做足功課。
微觀選址是在宏觀選址選定的小區(qū)域中，確定如何排列布置風(fēng)電機(jī)組，以保證整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)年發(fā)電量最大化。微觀選址一旦發(fā)生偏差，會(huì)給發(fā)電量造成巨大損失，并導(dǎo)致運(yùn)維費(fèi)用的大幅增加。
聽何天雅娓娓道來(lái)，原來(lái)微觀選址中也有很多門道。“既要考慮地表粗糙度、地形加速效應(yīng)和障礙物遮擋等地形地貌對(duì)風(fēng)速的影響，又要考慮風(fēng)電機(jī)組尾流的影響。此外，還要考慮排布效率、載荷風(fēng)況等多種因素。”何天雅說(shuō)。
何天雅告訴記者，在建設(shè)期，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)船城風(fēng)電場(chǎng)中的5臺(tái)風(fēng)機(jī)機(jī)位進(jìn)行了微觀調(diào)整。機(jī)位優(yōu)化調(diào)整后，發(fā)電小時(shí)數(shù)比可研階段均有不同程度的提升。這為風(fēng)電場(chǎng)取得良好的發(fā)電效益奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
機(jī)組選型因地制宜
“雖然現(xiàn)在5.5米/秒左右的風(fēng)資源都成了‘香餑餑’，但是在船城風(fēng)電場(chǎng)投運(yùn)之初的2015年，這樣的風(fēng)資源條件并不被看好。”陶晶濤介紹說(shuō)。
在特別講究“出生決定一切”的風(fēng)電行業(yè)，靠什么把一手看著不怎么樣的牌打出彩？陶晶濤認(rèn)為，除了做好前期的微觀選址外，同樣離不開好的“硬件”和“軟件”——科學(xué)的機(jī)組選型和精益化的運(yùn)維管理。
陶晶濤表示，河南省屬于三類或四類風(fēng)區(qū)，是典型的低風(fēng)速區(qū)域。經(jīng)過(guò)機(jī)型比選，最終選用的明陽(yáng)智能風(fēng)機(jī)恰好可以滿足低風(fēng)速山地風(fēng)場(chǎng)條件，最大程度上兼顧了可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
在何天雅看來(lái)，明陽(yáng)智能為風(fēng)電場(chǎng)提供的智慧風(fēng)機(jī)方案，對(duì)于提高整場(chǎng)發(fā)電量和可利用率很有幫助。
明陽(yáng)智能河南區(qū)域總經(jīng)理曠晏介紹，該款機(jī)型搭載了明陽(yáng)智能自主研發(fā)的自尋優(yōu)控制策略、非對(duì)稱載荷扇區(qū)獨(dú)自變槳控制策略以及強(qiáng)陣風(fēng)防超速控制策略。系統(tǒng)可以根據(jù)外界風(fēng)速和模型估計(jì)風(fēng)速變化，自動(dòng)尋找最優(yōu)槳距角、最優(yōu)增益，最優(yōu)Cp值，保證機(jī)組運(yùn)行可靠，提高發(fā)電效率。
陶晶濤對(duì)記者說(shuō)：“對(duì)明陽(yáng)智能的風(fēng)機(jī)，我感觸最深的是可靠性。”對(duì)此，曠晏也表示，“在追求技術(shù)和機(jī)組質(zhì)量的不斷提升方面，我們整機(jī)商和業(yè)主方的目標(biāo)是一致的。”
7S精益化運(yùn)維護(hù)航
除了優(yōu)化微觀選址、設(shè)備科學(xué)選型、機(jī)組自身性能優(yōu)異外，精益化的運(yùn)維管理則是提高發(fā)電量的“軟件”保障。
不同于一般的風(fēng)電場(chǎng)，船城風(fēng)電場(chǎng)與錦龍光伏電站一同開發(fā)運(yùn)維，屬于“風(fēng)光同場(chǎng)”電站。48MW的風(fēng)電搭配40MW的光伏，通過(guò)風(fēng)光互補(bǔ)的形式，不僅很好的實(shí)現(xiàn)了能源互補(bǔ)，而且優(yōu)化了運(yùn)維成本。
陶晶濤認(rèn)為，船城風(fēng)電場(chǎng)的高效管理是華電集團(tuán)7S精益管理制度在風(fēng)電運(yùn)維管理方面的集中體現(xiàn)。
在他看來(lái)，7S管理，是以鞏固安全基礎(chǔ)、節(jié)約經(jīng)營(yíng)成本、實(shí)現(xiàn)精益化管理為目標(biāo)的綜合管理。特別是引入了對(duì)于發(fā)電企業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要的“安全”和“節(jié)約”，形成了以“整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全、節(jié)約”為內(nèi)容的管理理念。
據(jù)何天雅介紹，為了更好提升發(fā)電量，在后期運(yùn)維中，盡可能做到風(fēng)機(jī)預(yù)知檢修、狀態(tài)檢修。盡量利用小風(fēng)無(wú)風(fēng)天氣進(jìn)行消缺工作，排除隱患，把發(fā)電量損失降到最低。
“風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)接入明陽(yáng)智能大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)每臺(tái)機(jī)組關(guān)鍵部件的核心指標(biāo)，從而得到機(jī)組的詳細(xì)運(yùn)行信息，進(jìn)而做到預(yù)防式維護(hù)，真正實(shí)現(xiàn)了基于狀態(tài)的運(yùn)維，確保了機(jī)組全年滿容量運(yùn)行。”何天雅表示。
何天雅透露，依托明陽(yáng)智能的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，能夠優(yōu)化風(fēng)機(jī)控制策略，從而提高整場(chǎng)發(fā)電效能。
“發(fā)電到機(jī)，設(shè)備到人。”陶晶濤告訴記者，每一臺(tái)風(fēng)機(jī)要發(fā)多少電，每一位員工負(fù)責(zé)哪臺(tái)風(fēng)機(jī)，都有明確的規(guī)定和獎(jiǎng)懲機(jī)制。如，某位員工負(fù)責(zé)的風(fēng)機(jī)，其發(fā)電量數(shù)據(jù)與近兩年數(shù)據(jù)作對(duì)比，發(fā)多了就獎(jiǎng)勵(lì)，通過(guò)激勵(lì)措施促使每臺(tái)風(fēng)機(jī)經(jīng)濟(jì)效益最大化。
一旦出現(xiàn)故障，運(yùn)維響應(yīng)速度決定了機(jī)組恢復(fù)正常運(yùn)行的時(shí)間。何天雅告訴記者，在運(yùn)維過(guò)程中，整機(jī)商和業(yè)主方通力合作，明陽(yáng)智能的專業(yè)技術(shù)人員和華電福新的運(yùn)維班組人員密切配合，遇到問題快速響應(yīng)，快速解決。一般情況下，發(fā)現(xiàn)問題后，15分鐘內(nèi)人員能夠到位，半小時(shí)就能處理完成，最大程度上降低了非計(jì)劃停機(jī)對(duì)發(fā)電量的影響。
