全國能源風(fēng)標(biāo)委專家王立鵬:《導(dǎo)則》出臺(tái)填補(bǔ)國內(nèi)低風(fēng)速風(fēng)場建設(shè)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)空白
近日國家能源局發(fā)布第6號(hào)公告稱《低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組選型導(dǎo)則》獲批,今年8月1日起正式實(shí)施。據(jù)悉,該導(dǎo)則中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司主編、中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司參編。風(fēng)電開發(fā)重心南移,低風(fēng)速領(lǐng)域成為風(fēng)電企業(yè)掘金新藍(lán)海,風(fēng)電整機(jī)商也都在各自發(fā)力,爭食低風(fēng)速的“大蛋糕”。能源局在此背景下推出該標(biāo)準(zhǔn)有何用意?對我國低風(fēng)速風(fēng)電發(fā)展又有何指導(dǎo)意義呢?北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)(下稱“北極星”)采訪了參編本導(dǎo)則的全國能源行業(yè)風(fēng)標(biāo)委專家、中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部副總工程師王立鵬。
全國能源行業(yè)風(fēng)標(biāo)委專家、中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部副總工程師王立鵬
近日《低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組選型導(dǎo)則》獲批引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注。作為該導(dǎo)則主要參編專家之一,您可否簡要介紹下這個(gè)導(dǎo)則?
王立鵬:該導(dǎo)則的出臺(tái)歷時(shí)4年之久。根據(jù)《國家能源局關(guān)于下達(dá)2013年第二批能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知》(國能科技﹝2013﹞526號(hào))的要求,中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司會(huì)同中國中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司組成編制組,在2015年7月提交征求意見稿,廣泛征求各方意見,至2016年12月形成《導(dǎo)則》初版,最后在2017年4月10日獲批發(fā)布,并在今年8月1日起正式實(shí)施。
本標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容包括:低風(fēng)速機(jī)組的相關(guān)術(shù)語和定義;機(jī)組等級(jí)分類、參數(shù)、結(jié)構(gòu)技術(shù)要求;機(jī)組附屬系統(tǒng);機(jī)組試驗(yàn);機(jī)組運(yùn)輸、儲(chǔ)存和安裝備品備件及專用工器具;機(jī)組運(yùn)行和維護(hù)等。
中國風(fēng)電開發(fā)中心正從三北地區(qū)向中東部及南方低風(fēng)速地區(qū)轉(zhuǎn)移。正值低風(fēng)速成為風(fēng)電行業(yè)熱點(diǎn)之際,該導(dǎo)則的出臺(tái)有什么指導(dǎo)意義呢?
王立鵬:此前業(yè)內(nèi)尚無統(tǒng)一的低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組選型規(guī)范,在低風(fēng)速風(fēng)場開發(fā)過程中,開發(fā)人員僅憑各自經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組選型,經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性、運(yùn)輸和維護(hù)要求等方面未能協(xié)同考慮,某些項(xiàng)目機(jī)組選型失誤導(dǎo)致項(xiàng)目開發(fā)失敗。本導(dǎo)則的出臺(tái),將指導(dǎo)、規(guī)范低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)和選型工作,確保風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)和運(yùn)行中的安全性,提高各部件及子系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,統(tǒng)一低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組等級(jí)分類和選型考慮因素,使得風(fēng)電事業(yè)能夠持續(xù)健康發(fā)展。
根據(jù)十三五規(guī)劃,到2020年風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到2.1億千瓦,意味著未來四年平均每年將新增越1500萬千瓦的裝機(jī)容量,而2017年國家能源局發(fā)布了風(fēng)電開發(fā)建設(shè)紅色預(yù)警區(qū)域?yàn)槿眳^(qū)域六省(內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、寧夏、甘肅和新疆),紅色預(yù)警區(qū)域不得核準(zhǔn)建設(shè)新的風(fēng)電項(xiàng)目,重點(diǎn)解決棄風(fēng)問題。因此,十三五期間風(fēng)電項(xiàng)目的開發(fā)由三北區(qū)域逐步向中東部及南部區(qū)域轉(zhuǎn)移,風(fēng)電“東南飛”成為風(fēng)電發(fā)展的必然選擇。東南方地區(qū)與三北地區(qū)環(huán)境截然不同,《低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組選型導(dǎo)則》獲批,填補(bǔ)了國內(nèi)低風(fēng)速風(fēng)場建設(shè)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)的空白,為電企業(yè)主與整機(jī)廠商們解決當(dāng)前低風(fēng)速風(fēng)場存在的實(shí)際問題提供了切入點(diǎn):
1)東南地區(qū)地形復(fù)雜,氣候濕潤,怎樣面對覆冰、雷擊等對風(fēng)機(jī)影響巨大的自然災(zāi)害;
2)低風(fēng)速風(fēng)資源比較離散,分布不均衡,影響大規(guī)模開發(fā),如何評(píng)估風(fēng)資源;
3)如何準(zhǔn)確、高效地捕獲風(fēng)資源;
4)如何考慮低風(fēng)速區(qū)域的湍流強(qiáng)度、風(fēng)切變、入流角及尾流效應(yīng);
5)如何在復(fù)雜地理環(huán)境下進(jìn)行風(fēng)機(jī)的運(yùn)輸和吊裝;
6)如何制定低風(fēng)速風(fēng)場的檢修計(jì)劃;
7)如何實(shí)現(xiàn)低成本、高收入,以滿足產(chǎn)業(yè)化需求;
目前,風(fēng)電整機(jī)商們紛紛發(fā)力低風(fēng)速領(lǐng)域,大有“逐鹿中原”之勢。該導(dǎo)則的出臺(tái),對風(fēng)電整機(jī)商低風(fēng)速機(jī)型的生產(chǎn)會(huì)有什么影響?
王立鵬:我們一直認(rèn)為一個(gè)成熟的行業(yè)應(yīng)該有它的通用標(biāo)準(zhǔn)或準(zhǔn)則。雖然風(fēng)電行業(yè)在中國已發(fā)展多年,但是針對低風(fēng)速市場,整機(jī)廠商應(yīng)該考慮哪些因素,一直以來并沒有通用的標(biāo)準(zhǔn)。這種情況,對整個(gè)風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展來說,雖然看似百花齊放,但是可能隱藏了許多應(yīng)該考慮卻沒有考慮的項(xiàng)點(diǎn),這樣對整個(gè)行業(yè)的發(fā)展是不利。隨著該導(dǎo)則的出臺(tái),國內(nèi)眾多廠商在低風(fēng)速機(jī)組的設(shè)計(jì)之初就有了明確的依據(jù)。導(dǎo)則明確了低風(fēng)速機(jī)組應(yīng)該考慮哪些項(xiàng)點(diǎn),對國內(nèi)整機(jī)廠商的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)有明確的指導(dǎo)意義,具體如下:
1)風(fēng)場建設(shè)傾向于定制化風(fēng)機(jī)。低風(fēng)速區(qū)域環(huán)境多種多樣,風(fēng)資源分布相當(dāng)分散,不同區(qū)域?qū)︼L(fēng)電機(jī)組也會(huì)有特殊要求,《導(dǎo)則》規(guī)定:將低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等級(jí)根據(jù)年平均風(fēng)速可分為D-I 、D-II、D-III、D-S四級(jí),每個(gè)等級(jí)根據(jù)湍流強(qiáng)度可分為A、B、C三類。便于風(fēng)場建設(shè)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r定制化風(fēng)機(jī)參數(shù),但風(fēng)機(jī)定制化無疑會(huì)增加風(fēng)場建設(shè)成本,所以需要整機(jī)廠商在做出更多的創(chuàng)新性設(shè)計(jì),既要滿足風(fēng)場風(fēng)機(jī)定制化又要滿足產(chǎn)業(yè)化降本的需求。
2)高塔架技術(shù)將倍受業(yè)內(nèi)關(guān)注。《導(dǎo)則》指出,“塔架高度應(yīng)根據(jù)風(fēng)電場的風(fēng)切變和地形條件,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。”而近年來風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的趨勢非常明顯,即大容量、長葉片、高塔筒,隨著低風(fēng)速區(qū)域的持續(xù)開發(fā),其配套的相關(guān)技術(shù)越發(fā)成熟,就目前來看,增加風(fēng)機(jī)的風(fēng)輪直徑的剩余空間已經(jīng)不大,而增加風(fēng)機(jī)塔筒高度,是低風(fēng)速區(qū)提升發(fā)電量的一種直接且有效的手段。
3)精細(xì)化風(fēng)資源評(píng)估的云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)。南方風(fēng)場風(fēng)資源開發(fā)難度大,地形復(fù)雜,風(fēng)況多變,好資源難尋,《導(dǎo)則》規(guī)定:切入風(fēng)速不宜高于3.0m/s、額定風(fēng)速不宜高于10m/s、切出風(fēng)速宜高于18m/s。因此對于低風(fēng)速風(fēng)場來說,發(fā)電量與風(fēng)資源好壞密切相關(guān)。由此可見,整機(jī)廠商不能僅僅專注于整機(jī)生產(chǎn),還須要能為客戶提供整體解決方案,如前期測風(fēng)、微觀選址、機(jī)位選擇等在保證風(fēng)電場后期收益中扮演的角色越來越重要。風(fēng)資源評(píng)估技術(shù)的好壞,將直接對風(fēng)電場機(jī)組選型、發(fā)電量計(jì)算、機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行和維護(hù)帶來系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn),也將決定風(fēng)電場工程投資成功與否。
中車株洲所是唯一參與編制該導(dǎo)則的風(fēng)電整機(jī)商。您覺得為什么會(huì)選中車株洲所?中車株洲所在低風(fēng)速領(lǐng)域有哪些建樹呢?
王立鵬:首先我們特別感謝主編單位中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司,這也是基于我們共同編制的另一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高海拔風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)導(dǎo)則》獲得的肯定。我們認(rèn)真對待這份信任,共同完成了標(biāo)準(zhǔn)制定工作,其實(shí)這些都是大家容易看到的表面現(xiàn)象,我們也愿意分享一些背后的故事。
中車株洲所依托中車集團(tuán)國際化平臺(tái),不僅具備風(fēng)電整機(jī)制造全產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)從部件到整機(jī)的全方位把控,研發(fā)平臺(tái)高瞻遠(yuǎn)矚,產(chǎn)品質(zhì)量成熟可靠,在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器及控制技術(shù)、大功率IGBT技術(shù)、試驗(yàn)測試技術(shù)、多維度智能優(yōu)化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)等方面處于國內(nèi)領(lǐng)先地位;另外,中車株洲所風(fēng)電早期便擁有豐富的南方、西南風(fēng)場建設(shè)經(jīng)驗(yàn),后在湖南株洲、湖南郴州、湖北香灣等多地建設(shè)了低風(fēng)速風(fēng)場,在低風(fēng)速風(fēng)場建設(shè)經(jīng)驗(yàn)豐富。
中車株洲所致力于做風(fēng)電行業(yè)細(xì)分市場的技術(shù)驅(qū)動(dòng)者,2009年年初,中車株洲所敏銳捕捉到低風(fēng)速發(fā)展趨勢,即成立了風(fēng)資源、載荷、控制、環(huán)境適應(yīng)性以及試驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。此外,在中車層面成立產(chǎn)品協(xié)同開發(fā)項(xiàng)目,借用高鐵行業(yè)成功驗(yàn)證過的電機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)、齒輪箱設(shè)計(jì)技術(shù)、變流控制技術(shù)、可靠性設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證等技術(shù),由株洲所風(fēng)電事業(yè)部牽頭,時(shí)代新材的葉片、株洲電機(jī)公司的發(fā)電機(jī)、中車戚墅堰所的齒輪箱、時(shí)代電氣的變流器等多家單位協(xié)同產(chǎn)品開發(fā),于2010年底在全國率先推出2MW D110產(chǎn)品并在行業(yè)率先通過鑒衡認(rèn)證,最早按照當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平,2MW產(chǎn)品的風(fēng)輪直徑水平大多在100m左右,產(chǎn)品面世運(yùn)行后得到客戶的認(rèn)可。當(dāng)時(shí)為什么能這么快推出引起市場強(qiáng)烈反響的產(chǎn)品呢?首先我們具備較深厚的技術(shù)儲(chǔ)備;其次我們中車內(nèi)部有完整的產(chǎn)業(yè)鏈,中車旗下企業(yè)在風(fēng)電零部件領(lǐng)域布局較多,已經(jīng)形成了關(guān)鍵零部件的完整配套能力,如葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、變流器、彈性元件等均在市場中處于領(lǐng)先或主力位置。因此,在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),協(xié)同開發(fā),專業(yè)分工,我們具有無可比擬的協(xié)作優(yōu)勢。自此之后,中車株洲所又推出了2MW D116、2MW D121等低風(fēng)速機(jī)型。出于對低風(fēng)速技術(shù)的深刻理解與掌握,可以透露一點(diǎn)的是,2017年底我們會(huì)推出一款超低風(fēng)速高性能產(chǎn)品,對于年平均風(fēng)速為5/ms的風(fēng)場,滿發(fā)小時(shí)數(shù)將達(dá)到2100h以上。
關(guān)于低風(fēng)速領(lǐng)域的成績,我們是首家推出2MW 低風(fēng)速產(chǎn)品的廠家,也是國內(nèi)首家獲得動(dòng)力學(xué)認(rèn)證的企業(yè);運(yùn)行五年來,也在行業(yè)內(nèi)獲得了不少榮譽(yù)。以低風(fēng)速典型風(fēng)電場——華電湖南郴州太平里風(fēng)電場為例,2016年利用小時(shí)數(shù)達(dá)到2440h,風(fēng)場內(nèi)部收益率高達(dá)28.7%!但這些都是過去,中車株洲所作為風(fēng)電行業(yè)綜合系統(tǒng)解決方案提供商,更加關(guān)注未來,以提升客戶價(jià)值為導(dǎo)向,持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新為根基,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為指引,為客戶提供可靠性高、安全性高、性價(jià)比高的產(chǎn)品和服務(wù)。
責(zé)任編輯:小琴
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