2017年10月16日-19日,2017北京国际风能大会(CWP2017)在北京拉开帷幕。本次会议由中国可再生能源学会风能专业委员会、中国循环经济协会可再生能源专业委员会、中国农机工业协会风能设备分会、全球风能理事会和国家可再生能源中心五大权威机构联合主办。在19日上午举行的在役风电机组技改提效论坛上,

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CWP2017在役风电机组技改提效论坛:多手段改造风机 提升发电量

2017-10-20 09:56 来源:北京国际风能大会暨展览会CWP 

2017年10月16日-19日,2017北京国际风能大会(CWP2017)在北京拉开帷幕。本次会议由中国可再生能源学会风能专业委员会、中国循环经济协会可再生能源专业委员会、中国农机工业协会风能设备分会、全球风能理事会和国家可再生能源中心五大权威机构联合主办。

在19日上午举行的“在役风电机组技改提效”论坛上,来自广东风力发电、金风慧能、大唐新能源、中车株洲所、TUV北德等企业及机构的工程师们,分享了技改提效的相关经验。

以下为技术要点:

01 先根据当地风力情况建模分析再谈技改提效

广东省风力发电有限公司高级工程师彭明

把风机当做一个仪器,仪器是需要标的的,就会发现不可避免的要对风机运行状态做一些评估、分析,这就是时下最热的大数据分析,然后这个过程又会发现风机的运行状况会出乎你的意料,发电量不达标,或者和既定的时间发生了很大区别。根据之前测风,观测,建立的模型进行预算,对用电量的评估做一个精准化的分析,这个时候再看技改提效,因为技改提效现在很大的问题就是没有办法去量化,比如说原来花2000小时,现在2200小时,可能别人会说也许是风大了,但是若前期模型是准确的话,一年风的预测可以给出一个很准确的数字,在这个基础上谈技改提效才更有说服力。

02 定制化风电技改方案助力风电场高效运行

北京金风慧能技术有限公司服务产品线总经理田锋

弃风弃光、电网政策新需求等对风电场的运维带来巨大的挑战,很多厂商退出市场,留下了大量的孤儿机组。金风慧能依托于8大服务片区,具备专职的鉴定人员,实现快速响应,维修中心、维修基地辐射全国,维修标准、维修流程统一规范。推出的以旧换旧模式将传统周期60天缩短到7至15天,缩短了周期,减少了客户损失,提高了发电量。同时提出了一站式服务,为风电场业主缩短了流程,加快了机组恢复,从出现故障到解决完全实现一站式。同时金风慧能维修再制造中心与保险合作成立了专业中心,缩短了周期提高了效率。运用技术解决和商业策略,通过定制化的风电技改方案,根据风电场机组存在的具体问题采取了不同的解决方案。

03 电控系统问题是风机发生故障的常见因素

大唐新能源试验研究院党委书记、副院长辛克锋

根据目前风机现状统计,由故障事件、故障次数等因素可以看出电控系统的问题是比较多的,最多的是电控、变桨、变频器等因素。虽然实际上像齿轮箱,虽然故障次数少,但是对发电量影响比较大,齿轮箱一坏就要下架维修,浪费时间比较长,但是电控系统发现问题比较多,出故障比例大。有很多原因,比如施工的工人不小心把材料落到叶片里,那么在运行过程中就会造成材料从叶尖中穿出去,这都是由于平时维护不注意造成的。当然还有散热不好、基础不好、积碳等问题都比较多。所以目前大多数机组安全隐患比较多,可靠性有很大问题,至于发电能力低的情况就更多了。

04 涉网特性对风电机组提出了更高的要求

中车株洲电力机车研究所有限公司技术中心副主任万宇宾

十三五指导思想提到要持续增加风电在能源消费中的比重,实现风电从补充能源向替代能源的转变,从风电作为电源的基本属性来考虑,发出来的电要能够被电网所接受,更高一点的要求是要能够参与维护电网的安全,电网出现故障的时候要具备一定的能力来帮助电网恢复过来,电网调节要主动维护、主动参与电流和电压的稳定性,电网的规划就是更高层面的需求了。所以既然从补充能源到替代能源,对这个风电要求是高了,因此对涉网特性的要求也会逐步提高。响应特高压直流输电技术,共同构建起一个完整的故障穿越能力,并保证风机和风电场要具备有功控制和无功控制。

05 引进预警及除冰的技术应对叶片覆冰

湘电风能有限公司首席系统分析师徐可

在复杂地形下除了风资源不稳定,风资源的差异造成各个点位发电量差异,湖南湘电位于贵州,在叶片覆冰造成的损失很大,而且造成很多的事故也是冰冻造成的,冰冻的一个传统解决方案,最简单就是运行,发现结冰的时候就进行停机,一刀切的方式由于在西南部地区以及中南部地区现在不适用了,损失的电量非常之大,所以传统的模式已经无法满足现在需要精细化管理要求,现在提出了一些替代方案,比如说叶片在结冰的时候寻找一些相对安全的运行的角距角,使它的公角降低远离失速的公角,虽然说风机可以继续运行,但是叶片还会运行在一个颤振的状态,还是存在一定的风险,所以引进了一个预警及除冰的技术。

06 建立风电场评估体系助力低效机组增容提效

浙江运达风电股份有限公司综合评估中心主任傅凌焜

通过电量、时间可利用率、能量可利用率的分析,结合前期的风资源还有机组运行以后风资源,微观选址校核做一些技改,侧重于用大数据中心低成本的方式,对运行机组、运行风场进行综合性能的评估,还有整机、关键部件等可靠性分析,使时间可利用率,人、物、料综合考虑,降低运维成本,节省效率。运达已经建立风电场评估体系,进行运行状态评估、发电量评估、场址的评估,最终的目的是为了设计提效方案,提升业主经济效益,并且响应后续做大数据方案设计,这个系统里面做运行的评估报表,自动化生成可视化展示,还能进行能量损失分析,到底是由什么原因造成的,能进行发电量报表,涉及非常细化的KPI指标。

07 为客户提供基于大数据平台的风电机组智能健康管理

中国船舶重工集团海装风电股份有限公司大数据所副所长杨妍妮

早2014年就提出来建立基于行业痛点价值目标,提出来智能健康管理这样一个大数据价值实现目标,这个行业痛点是由于大装机量导致运维压力剧增,特别是现在大力发展的海上风电,一次大部件维护费用至少是上千万,然后风场恶劣的环境也会加速风场人员流失,而且现在风电行业现在竞争到了白热化的阶段,必须要对客户提供超预期的回报,来提升自身的竞争力,所以说提出来的风电机组智能健康管理的这个目标,涵概了三方面的内容,包括大部件的净化外维修,轻量化指标体系的远程监视和实现我的人员后撤以及对风机延寿从而为客户提供超预期的回报。

08 通过风电机组升级及认证提高运行效能

TUV北德集团叶片副总裁、风能认证代理负责人Michael Lange

通过对于风电机组升级和认证,可以有效帮助风电机组运行效率升级和评估,那么对于能量的来源也可以增加和提高功率,可以根据评估出来的最佳的效果和结果作为一个标杆来提高整体的运行效能,可以通过改变叶片的长度,对其进行加长实现效能的提高。尤其是对于风力的速度比较低的时候,也可以来提高总体的效能,通过对叶片的加长来提高,对于整个体系进行优化,还可以对有功无功运程过程进行改善。这些都可以通过这些相关的认证评估来改善,还有发电机的升级,涉及到一些技术方面在功率的提升,对风速的角度和风轮效能都有明显提高。

09 多手段改造风机提升发电量

东方 电气风电有限公司主任工程师高原生

实际发电量和理论发电量就是有差异的,要把差异算出来,可以根据风场地形、切片、暖流情况对风机进行详细划分,可以量身定制确定风机实际效率如何,可以通过多个方式对风机改造从而提升功率。包括叶片改造、激光雷达的优化偏航对风、智能双模运行、拓展风机运行范围以及对高风功率提升改造。具体讲就是增大扫风面积,提升风能吸收量,直接更换更长叶片提升效率比较明显,缺点就是成本比较高。还可以加长叶尖部分,这种方法投资效益比较低,需要对叶片质量进行很好的评估,不然风险很大。还可以将上面两个方法混用,比如一部分的机组把短叶片换成长叶片,另外一部分进行叶片加长,从而提升最大的经济效益性。

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