船城风电场位于河南省洛阳市宜阳县,2017年,在年平均风速5.58米/秒的情况下,机组可利用小时数达2567小时,发电量1.23亿千瓦时,两项指标远超预期。河南属于低风速区域,洛阳的风资源在河南省内也并不是最好的,船城风电场是如何在先天资源条件并不占优的情况下打出一手好牌的?微观选址精益求精从洛阳

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河南船城风电场: 为山地低风速开发探路

2018-07-25 08:46 来源:中国能源报 作者: 张子瑞

船城风电场位于河南省洛阳市宜阳县,2017年,在年平均风速5.58米/秒的情况下,机组可利用小时数达2567小时,发电量1.23亿千瓦时,两项指标远超预期。

河南属于低风速区域,洛阳的风资源在河南省内也并不是最好的,船城风电场是如何在先天资源条件并不占优的情况下打出一手“好牌”的?

微观选址精益求精

从洛阳市区向西行驶约20公里,远远就能看到挺拔的“大风车”在蓝天、白云和青山的映衬下迎风旋转,这里便是华电集团船城风电场。

据业主方河南华电福新能源有限公司副总经理陶晶涛介绍,项目总装机48MW,选用明阳智能低风速机型,每年可向电网提供超过1亿千瓦时的清洁电能。与燃煤火电相比,每年可节省标准煤2.93万吨,节约水27.91万吨,减少二氧化碳排放约27.9万吨,减少烟尘和废渣约1.1万吨,在有效节约燃料资源和水资源的同时,降低了环境污染,改善了当地能源结构。

据介绍,船城风电场设计年发电量9169万千瓦时,2017年的实际发电量为1.23亿千瓦时,机组年平均可利用率高达99.41%,各项指标远高预期。统计显示,2017年,船城风电场全年满容量运行,在年平均风速5.58米/秒情况下,机组可利用小时数达2567小时,比河南全省全年满容量运行的所有风电场平均值2103小时高出464小时。

作为洛阳市首个风电项目,船城风电场自投运以来,凭借着出色的经济效益已成为河南省示范项目,更重要的是,其实践为低风速山地风电场探索出了一套从微观选址到机组选型、再到运维管理的有益经验。

船城风电场场长何天雅对记者表示,对于船城风电场这类山地风电场来说,首先要在微观选址方面做足功课。

微观选址是在宏观选址选定的小区域中,确定如何排列布置风电机组,以保证整个风电场年发电量最大化。微观选址一旦发生偏差,会给发电量造成巨大损失,并导致运维费用的大幅增加。

听何天雅娓娓道来,原来微观选址中也有很多门道。“既要考虑地表粗糙度、地形加速效应和障碍物遮挡等地形地貌对风速的影响,又要考虑风电机组尾流的影响。此外,还要考虑排布效率、载荷风况等多种因素。”何天雅说。

何天雅告诉记者,在建设期,根据实际情况对船城风电场中的5台风机机位进行了微观调整。机位优化调整后,发电小时数比可研阶段均有不同程度的提升。这为风电场取得良好的发电效益奠定了坚实基础。

机组选型因地制宜

“虽然现在5.5米/秒左右的风资源都成了‘香饽饽’,但是在船城风电场投运之初的2015年,这样的风资源条件并不被看好。”陶晶涛介绍说。

在特别讲究“出生决定一切”的风电行业,靠什么把一手看着不怎么样的牌打出彩?陶晶涛认为,除了做好前期的微观选址外,同样离不开好的“硬件”和“软件”——科学的机组选型和精益化的运维管理。

陶晶涛表示,河南省属于三类或四类风区,是典型的低风速区域。经过机型比选,最终选用的明阳智能风机恰好可以满足低风速山地风场条件,最大程度上兼顾了可靠性和经济性。

在何天雅看来,明阳智能为风电场提供的智慧风机方案,对于提高整场发电量和可利用率很有帮助。

明阳智能河南区域总经理旷晏介绍,该款机型搭载了明阳智能自主研发的自寻优控制策略、非对称载荷扇区独自变桨控制策略以及强阵风防超速控制策略。系统可以根据外界风速和模型估计风速变化,自动寻找最优桨距角、最优增益,最优Cp值,保证机组运行可靠,提高发电效率。

陶晶涛对记者说:“对明阳智能的风机,我感触最深的是可靠性。”对此,旷晏也表示,“在追求技术和机组质量的不断提升方面,我们整机商和业主方的目标是一致的。”

7S精益化运维护航

除了优化微观选址、设备科学选型、机组自身性能优异外,精益化的运维管理则是提高发电量的“软件”保障。

不同于一般的风电场,船城风电场与锦龙光伏电站一同开发运维,属于“风光同场”电站。48MW的风电搭配40MW的光伏,通过风光互补的形式,不仅很好的实现了能源互补,而且优化了运维成本。

陶晶涛认为,船城风电场的高效管理是华电集团7S精益管理制度在风电运维管理方面的集中体现。

在他看来,7S管理,是以巩固安全基础、节约经营成本、实现精益化管理为目标的综合管理。特别是引入了对于发电企业来说至关重要的“安全”和“节约”,形成了以“整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约”为内容的管理理念。

据何天雅介绍,为了更好提升发电量,在后期运维中,尽可能做到风机预知检修、状态检修。尽量利用小风无风天气进行消缺工作,排除隐患,把发电量损失降到最低。

“风机运行数据接入明阳智能大数据应用系统,能够实时监测每台机组关键部件的核心指标,从而得到机组的详细运行信息,进而做到预防式维护,真正实现了基于状态的运维,确保了机组全年满容量运行。”何天雅表示。

何天雅透露,依托明阳智能的大数据平台,能够优化风机控制策略,从而提高整场发电效能。

“发电到机,设备到人。”陶晶涛告诉记者,每一台风机要发多少电,每一位员工负责哪台风机,都有明确的规定和奖惩机制。如,某位员工负责的风机,其发电量数据与近两年数据作对比,发多了就奖励,通过激励措施促使每台风机经济效益最大化。

一旦出现故障,运维响应速度决定了机组恢复正常运行的时间。何天雅告诉记者,在运维过程中,整机商和业主方通力合作,明阳智能的专业技术人员和华电福新的运维班组人员密切配合,遇到问题快速响应,快速解决。一般情况下,发现问题后,15分钟内人员能够到位,半小时就能处理完成,最大程度上降低了非计划停机对发电量的影响。

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