近日,我國首個“沙戈荒”大基地外送通道新能源項目、“疆電外送”第三通道配套新能源項目——新疆華電天山北麓基地610萬千瓦新能源項目首臺金風(fēng)科技GWH221-11.1MW陸上風(fēng)電機組吊裝完成。金風(fēng)科技將為該項目一標(biāo)段提供90臺該型風(fēng)電機組,總裝機容量100萬千瓦。

新疆華電天山北麓基地610萬千瓦新能源項目是“疆電外送”第三條特高壓直流通道——哈密—重慶±800千伏特高壓直流輸電線路工程配套新能源項目之一,其中風(fēng)電總裝機容量420萬千瓦。作為國家能源戰(zhàn)略的“電力高速公路”,特高壓輸電具備遠距離大容量傳輸、低損耗高效能的顯著優(yōu)勢,±800千伏直流特高壓輸電能力可達傳統(tǒng)輸電線路的2倍以上,3000-5000公里以上超遠距離傳輸損耗率僅約1.5%,可有效實現(xiàn)西部清潔能源跨區(qū)域高效配置。
“疆電外送”第三條特高壓直流通道設(shè)計輸電能力800萬千瓦,投運后每年可向重慶輸送電量超360億度,其中新能源占比超50%,可覆蓋重慶2025年預(yù)計用電量的22%以上,滿足約800萬戶家庭全年用電需求,每年可替代燃煤消耗600萬噸,減排二氧化碳1650萬噸,對于推動重慶能源轉(zhuǎn)型具有重要意義。作為配套項目,新疆華電天山北麓基地610萬千瓦新能源項目建成后,就將通過該特高壓直流通道外送電力,每年可新增綠電142億度,節(jié)約標(biāo)煤427萬噸,減少二氧化碳排放1172萬噸。

特高壓輸電具有“大電網(wǎng)互聯(lián)、跨區(qū)域穩(wěn)定供電”的核心需求,其配套發(fā)電裝備也需具備更出色的產(chǎn)品可靠性、更多面的極端環(huán)境適應(yīng)力和更強大的電網(wǎng)主動支撐能力,以盡可能減少單機故障導(dǎo)致的集群出力波動。
新疆華電天山北麓基地610萬千瓦新能源項目位于哈密市巴里坤縣、伊吾縣境內(nèi),屬于“新疆十大風(fēng)區(qū)”中的“哈密北戈壁風(fēng)區(qū)”,也稱“三塘湖—淖毛湖風(fēng)區(qū)”。該區(qū)域年平均風(fēng)速約8-9米/秒,年大風(fēng)日(風(fēng)力≥8級)超115天,風(fēng)資源極其豐富。但由于地處偏僻,自然環(huán)境惡劣,風(fēng)沙、低溫、暴雪等極端天氣頻發(fā)。為保障項目運行可靠性、提升發(fā)電性能,金風(fēng)科技結(jié)合項目環(huán)境特征與需求,對機組性能進行了有針對性的優(yōu)化。

機組葉片采用自主翼型設(shè)計,以“高升阻比、高Cp氣動性能、氣動載荷最低”為設(shè)計目標(biāo),將載荷和發(fā)電量進行綜合分析,對標(biāo)航空流體力學(xué),實現(xiàn)結(jié)構(gòu)和重量的優(yōu)化設(shè)計,使葉片發(fā)電性能與載荷取得了極優(yōu)平衡點,機組發(fā)電量可較傳統(tǒng)翼型提升3%-5%,充分滿足高發(fā)電場景需求。同時,翼型具有低粗糙敏感度的特點,且對葉片進行防腐升級,通過對葉片前緣進行針對性保護設(shè)計,使葉片表面耐沖刷以更好適應(yīng)項目區(qū)域多風(fēng)沙的環(huán)境挑戰(zhàn)。
此外,機組還搭載在線數(shù)字孿生與一體化輔控系統(tǒng),通過遍布在機組的葉片載荷傳感器、塔架凈空監(jiān)測傳感器、傳動鏈振動監(jiān)測傳感器等實時采集機組各項數(shù)據(jù)并即時對機組運行策略進行優(yōu)化調(diào)整,還可通過靈活調(diào)整前排風(fēng)機的對風(fēng)角度,減少遮擋效應(yīng)與尾流對發(fā)電量的負面影響,在保證機組運行安全的同時可最大化整場發(fā)電性能,實現(xiàn)“風(fēng)盡其用”。為應(yīng)對大葉輪帶來的整機穩(wěn)定性挑戰(zhàn),金風(fēng)科技以具有自主知識產(chǎn)權(quán)的GTSim 軟件為仿真引擎,通過精準(zhǔn)仿真模擬,有效支撐大葉輪、長柔葉片、高塔架風(fēng)電機組的仿真設(shè)計,全方位保障機組運行安全性與可靠性。

此外,為進一步深化構(gòu)網(wǎng)型機組支撐新型電力系統(tǒng)的場景驗證。項目特別配置了兩臺11.1MW構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)電機組,機組通過風(fēng)儲配合的方式,匹配特高壓直流送端并網(wǎng)應(yīng)用場景下的“暫態(tài)過電壓問題”和“弱電網(wǎng)適應(yīng)”需求,為行業(yè)利用構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)支持特高壓工程建設(shè)積累經(jīng)驗。
多年以來,金風(fēng)科技積極投身構(gòu)建新型電力系統(tǒng),主動支撐特高壓電力樞紐建設(shè)。截至目前,在新疆哈密十三間房特變電工一期50MW風(fēng)電場與匯華一、二期風(fēng)電場,20余臺金風(fēng)機組以全年可利用率超99.8%的穩(wěn)定表現(xiàn)和卓越的發(fā)電性能,為我國首條“疆電外送”特高壓輸電線路——哈密南—鄭州±800千伏直流輸電工程累計輸送綠色電力超7.25億度。此外,金風(fēng)科技也將于今年為“疆電外送”第三通道另一配套新能源項目——華潤電力重能新疆天山北麓新能源基地項目提供210臺GWH221-9.1MW陸上風(fēng)電機組,總?cè)萘砍?90萬千瓦,為我國優(yōu)化能源配置打造新引擎。

預(yù)計2025年年底,“疆電外送”第三通道將全面建成投運,可顯著增強重慶電網(wǎng)保供能力,拉動哈密經(jīng)濟增長,社會效益與綠色效益顯著。金風(fēng)科技將充分發(fā)揮自身在產(chǎn)品質(zhì)量、項目建設(shè)運維方面的經(jīng)驗積淀,為“電力絲綢之路”打造輸送清潔電力的“綠電快車”。