2021年10月17-20日,2021北京國際風(fēng)能大會暨展覽會(CWP2021)在北京隆重召開,大會主題是“碳中和——風(fēng)電發(fā)展的新機遇”。自2008年首次在北京舉辦以來,已連續(xù)舉辦14屆,成為北京金秋十月國內(nèi)外風(fēng)電行業(yè)爭相參與的年度盛會。
在剛剛落幕的CWP2021上,大咖齊聚,在19日上午召開的風(fēng)電機組技術(shù)創(chuàng)新論壇上,對制約我國風(fēng)電發(fā)展的風(fēng)電機組全生命周期管理、低效機組的深度評估與定制優(yōu)化研究與應(yīng)用、基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的老舊電站運維方式創(chuàng)新和應(yīng)用、技改助力存量風(fēng)電資源再利用等問題進行思想碰撞,精彩紛呈。
隨著風(fēng)電行業(yè)平價時代的到來及海上風(fēng)電的快速發(fā)展,風(fēng)電機組大型化趨勢進一步加速。
行業(yè)的平均單機功率逐步提高,大功率風(fēng)力電機的整體比重亦穩(wěn)步提高,這就對為適應(yīng)大型化發(fā)展對關(guān)鍵零部件提出了更高的要求。需要通過對風(fēng)電機組控制策略、葉片、塔架、并網(wǎng)特性的深度定制和研究,實現(xiàn)風(fēng)電機組與海上風(fēng)電工程設(shè)計的整體優(yōu)化,同時達到降本增效的目的。
激光雷達智能控制技術(shù)也能夠增加發(fā)電量,降低LCOE。金風(fēng)科技算法主任工程師劉磊表示,激光雷達智能控制技術(shù)的價值主要體現(xiàn)在三個方面,首先是降低機組的結(jié)構(gòu)載荷,機組關(guān)鍵部位的載荷有5%到10%不同程度的降低;其次,可以提升機組的年發(fā)電量,提升比例約在2%的水平;同時,可以使機組運行更加穩(wěn)定,優(yōu)化轉(zhuǎn)速的跟蹤,使轉(zhuǎn)速保持更加平穩(wěn),減少機組的變槳動作及歷程,提前探測到極端風(fēng)況并響應(yīng),降低極端風(fēng)況引起的故障停機。
明陽智慧能源集團股份公司風(fēng)資源研發(fā)主任工程師劉清媛認為,可以通過尾流的模型或者是CFD的數(shù)值仿真對尾流進行特性分析,或者用主流的測風(fēng)設(shè)備,激光雷達對尾流進行實地探測。尾流控制可以分為兩步:第一步未雨綢繆,在風(fēng)電場規(guī)劃期,通過前期微觀選址,選擇全場尾流損失最小,發(fā)電量最優(yōu)的方案;第二步就是風(fēng)電場的運行期,通過場群尾流控制,智能化降低尾流損失,進一步提高發(fā)電量。
浙江運達股份有限公司技術(shù)中心機械設(shè)計室主任工程師王克峰則稱,其公司在遼寧鐵嶺裝的一臺最高柔塔樣機,是國內(nèi)風(fēng)能最大的150米以上的超高柔塔機組,從8月份并網(wǎng)至今,機組運行狀況良好,現(xiàn)在正在聯(lián)合第三方認證機構(gòu)進行柔塔的安全性測試。他表示,柔塔產(chǎn)品一直在發(fā)展和迭代,第一是低風(fēng)速高切片地區(qū),即低風(fēng)速地區(qū),這些資源開發(fā)柔塔安裝量是非常高的。第二是平原地形項目,在復(fù)雜廠址條件下,比如大湍流時柔塔會碰到一定的頻率問題。第三是項目建設(shè)時間緊迫的項目,上柔塔是非常好的選擇,因為柔塔跟常規(guī)的鋼塔制造和安裝工藝幾乎是一模一樣的,只是設(shè)計控制策略不一樣。
完善的驗證是降低拉擠生產(chǎn)曲線非常關(guān)鍵的技術(shù),從材料方面的測試、界面的測試,進行全面的驗證,達到技術(shù)創(chuàng)新。中材科技風(fēng)電葉片股份有限公司工程師蘇成功認為,玻纖拉擠的運用,能夠降低整個葉片10%左右的重量,然后組量本身重量降低大概10%,有些型號到12%左右。如果組量對比,好幾個型號都在應(yīng)用拉擠技術(shù)。玻纖葉片就是其團隊從2018年底開始介入,通過實驗室灌注的,還有就是拉擠版的小部件、中部件等等,積累了比較豐富的制造經(jīng)驗。
實際上,技術(shù)的創(chuàng)新不能僅僅停留在部件設(shè)計創(chuàng)新上,還要上升到子系統(tǒng)、系統(tǒng)的系統(tǒng),以及從大系統(tǒng)的層面進行創(chuàng)新。
哈電風(fēng)能有限公司高級產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理廖建敏向與會嘉賓介紹了全新一代HE-4.X HD陸上平臺化風(fēng)力發(fā)電機組。他表示,所謂新硎初試就是哈電風(fēng)能在這一技術(shù)的研發(fā)和投入持續(xù)了很多年,今年推出全新的突破性產(chǎn)品。所謂仰高鉆堅就是對這個新機形賦予了更高的市場屬性。即具有高的可靠性、高的通用性、高的可維護性、高的智能性,當然在研究整個技術(shù)的同時也會持續(xù)鉆研整個機組,涉及到的技術(shù)風(fēng)險點,也就是攻堅部分,把整個所有的技術(shù)風(fēng)險點規(guī)避掉,把控技術(shù)或者保持低風(fēng)險和低失效概率。
上海電氣風(fēng)電集團股份有限公司數(shù)字化建模仿真技術(shù)總監(jiān)顧爽同樣詳細講解了對智能主控WT-AGENT的打磨主要是要滿足現(xiàn)在的需求。他表示,公司將客戶的需求、運行的需求、載荷控制的需求、風(fēng)機的需求逐條詳細的梳理,每一條需求落地之后都會采用V字型的邏輯。V字型在不同階段用模型在環(huán)、硬件在環(huán)、傳感用的方法,對于每個開發(fā)周期中所有需求,都進行了充分驗證。保證我們在開發(fā)階段,就可以保證代碼的可靠性。
陽光電源股份有限公司風(fēng)儲產(chǎn)品線總監(jiān)梁信信以風(fēng)電機組為例分析了風(fēng)電儲能變流器關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用。他認為,風(fēng)電變流器本身發(fā)的電頻率都是不固定的,通過變流器裝置,將其變成穩(wěn)定的電。傳統(tǒng)變流器工程策略,是通過有功和無功電流的解耦,實現(xiàn)三項電流的控制。儲能變流器的控制模式,一是增加直流側(cè)的控制,變流器控制主要是對交流側(cè)控制和平常穩(wěn)定直流側(cè)的控制。二是除了提高直流側(cè),同時也提高風(fēng)電及應(yīng)用,從而更好的和電池進行充放電,參與慣量和調(diào)頻場景。
此外,在新技術(shù)、新領(lǐng)域、新的合作模式等方面持續(xù)進行探索和創(chuàng)新,深化數(shù)字化轉(zhuǎn)型,不斷加速技術(shù)創(chuàng)新,利用數(shù)字孿生技術(shù),將操作和物理輸入與高級仿真相結(jié)合,優(yōu)化設(shè)計并降低機組成本,都是實現(xiàn)風(fēng)電機組技術(shù)創(chuàng)新的重要途徑。
做智能維護是什么概念?貝加萊風(fēng)電行業(yè)經(jīng)理劉斌認為,故障發(fā)生后,以往會生成一條代碼,比如齒輪箱故障、編碼故障等,而智能維護出現(xiàn)故障以后可以直接連接到與之相關(guān)的用戶手冊。傳統(tǒng)的故障只是一條信息,想了解更詳細的內(nèi)容還要找工程師或者再查相關(guān)的圖,而我們這個觸發(fā)一條故障,會連接到某個PDF頁,所有相關(guān)信息都會呈現(xiàn)。
中車株洲電力機車研究所有限公司風(fēng)電事業(yè)部技術(shù)中心副主任劉紅文則系統(tǒng)闡述了感知驅(qū)動的智能控制技術(shù)在產(chǎn)品開發(fā)時會面臨的主要問題:首先,輕量化之后,有些葉片可以降低成本,但是葉片第一捕獲能量,第二也是來源,所以變?nèi)嶂?,產(chǎn)品開發(fā)是一個凈空問題,以前更多遇到是1.5功耗,現(xiàn)在1.5功耗是有附件性的。第二是極限載荷,這是永恒的話題,除了解決激光設(shè)計,風(fēng)機里還有疲勞載荷,所以如何降低疲勞載荷,是產(chǎn)品開發(fā)的頑疾。
最后,艾爾姆(中國)投資有限公司總監(jiān)徐嵐詳細講解了葉片如何助力產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。她認為,關(guān)于葉片回收的技術(shù)需要以持續(xù)方式的發(fā)展來擴大規(guī)模,不同的回收方式成本也不同。主要分成兩個區(qū)域,一是技術(shù)具有比較高的可行性,成本也具有經(jīng)濟性,二是技術(shù)相對來說不成熟的,成本居高不下。對于成本比較低的應(yīng)用里面,粉碎以后研磨到水泥,再加熱分解也是相對比較成熟的。更多的是大家能夠通過行業(yè)之間的協(xié)作,實現(xiàn)再循環(huán)利用。為了完成循環(huán),必須創(chuàng)新,必須要有可行的,大規(guī)模的,具有經(jīng)濟效益的解決方案。
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