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河南船城風(fēng)電場(chǎng):為山地低風(fēng)速開發(fā)探路

2018-07-26 來(lái)源:中國(guó)能源報(bào) 瀏覽數(shù):9097

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?

  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。
 

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