全部版块 我的主页
论坛 经济学论坛 三区 能源经济学
2328 1
2016-03-01

目前,中国风电行业整机生产厂家众多,竞争激烈。生产厂家为了迎合业主、满足低风速地区的风电开发需求,不断推出长叶片机型,有的生产厂家为了增加销量和满足风电企业的机组利用小时数需求,还推出了加长叶片的老机型改造。但如不顾及风电场风况条件、机组及部件寿命、故障率和远期维护成本等因素,而片面地增加叶片长度,必将事与愿违,影响企业的长期收益,甚至危及行业的健康持续发展。

我国风电机组的风轮直径不断增大

根据中国风能协会统计数据,2008年以前,风轮直径在70m以下的1.5MW型机组的装机量一直处于比较稳定的状态。在2014年、2015年安装和投运的机组中,风轮直径在93m及以上的1.5MW机组已经占绝大多数;风轮直径82m以下的2MW风电机组在2009年以前的新增装机容量一直保持高速增长,而在2013年、2014年、2015年风轮直径为100m、105m、108m、110m、114m、115m、116m、118m、120m、121m的2MW机组陆续问世,并相继成为主流机型。

1.5MW和2MW机组风轮直径的不断增加以及风电市场对其的反应,主要源自于我国对低风速风区开发的重视程度有所增加。大风轮直径的机组往往被厂商定义为“低风速型”、“弱风速型”风电机组。我国风电招投标体制,由于一般以千瓦功率为单位进行价格的对比,在短期内使叶片长度更长、风轮直径更大的产品受到市场青睐。而一些国际一流厂家则是在叶轮直径不变的情况下,不惜降低单位千瓦的扫风面积,千方百计地提高机组容量。例如:Vestas的V164从最初的7MW提高到了8MW;Siemens直驱SWT154则从最初的6MW提高到了7MW,在相似的运营成本条件下,SWT-7.0-154机组发电量比其前代产品SWT-6.0-154提高了10%。

从我国1.5MW和2MW机组风轮直径不断增加趋势可以很明显地看出,叶轮直径的增加,与机组的生产年份、我国的国情及消费者的偏好有着直接的关系;从趋势中解读出来与机组所处风况条件的关系来看,我国在2008年以后,所建的风电场绝大多数都应属于“弱风速型”风电场,事实果真是这样的吗?是否有在本属于Ⅰ、Ⅱ类风区的机位或风电场安装“弱风速型”机组的问题?因此,叶轮直径增加可能带来的隐患和弊端值得引起包括远景能源在内的同行们的重视与思考。

我国“弱风速”风电场的现状和问题

在风电机组风况及气象环境条件不变的情况下,随着机组的风轮直径增大,叶片重量大大增加,要求其叶片螺栓强度、变桨轴承、变桨系统、主轴轴承、主齿轮箱、偏航电机、偏航液压刹车器等重要零部件的功率、质量相应提高,或强度、疲劳寿命增加,另外,塔筒、浇筑基础的强度也需要相应提高。因此,在通常情况下,生产和安装大叶轮直径机组将会使成本大大增加。

然而,目前我国不少的整机生产厂家在生产大叶轮直径机组时,除加大风轮直径外,机组其他部件的质量和强度并未提高,或者说他们生产的“弱风速型”机组与其生产的他机组相比,仅是叶片长度不同而已,因此,生产大叶轮直径机组的成本可以大大降低;且不经过样机试验就大批量地投入生产,其“弱风速型”机组的开发时间也就大大缩短,但是,由此带来的机组和部件寿命大大缩短,可能隐藏的众多设计缺陷和安全隐患等问题,则不容忽视。

我国的绝大多数“弱风速型”风电场地处山地,其风况和地形条件复杂,不同机位之间的风况差别很大。如今兴建的不少风电场,虽然年平均风速很低,但是,其极端风速和大风期的最高风速却很高,有不少风电场的这两项指标并不低于Ⅰ、Ⅱ类风区的极端风速和10min最大平均风速,由于业内普遍对风电场微观选址的重要意义认识不足,没能引起投资商的足够重视。例如,因风电场地处山地,不同机位之间的风况差别很大,远超过一种机型的承受能力,本应按照各机位的风况条件选择多种机型与之相对应,然而,在实际机组安装时,不少地方整个一期,甚至几期机组均选用同种机型,对风电场微观选址不够重视或流于形式。

一般地,风电场选址需要两年时间,使用测风塔和评估软件等对选址内的风资源分布情况进行详细勘察。国内外的经验教训表明,风电场选址的失误造成发电量损失和增加维修费用等将远远大于对场址进行详细调查的费用。因此,风电场选址对于风电场的建设是至关重要的。使用远景能源的格林威治云平台的项目基本不会出现该问题。

在微观选址时,仅有气象资料提供的风速、风向数据是不够的,一般要在装机地点附近有代表性的位置用(一个或多个)测风塔进行一年以上的现场测风,测量风向、风速、温度和湍流强度等。然后根据这些测量数据,利用软件评估整个风电场的风资源分布情况。如果地形复杂,则需要布置多个测风塔,通过测风塔和模拟软件的评估,可使风能资源评估误差在5%以内。

因此,如今不少新机组在投运之后,叶片螺栓断裂频发,叶片断裂事故时有发生,齿轮箱等大部件批量损坏,机组的故障几率极高,这与微观选址、机组选型有着紧密的联系。如果今后依靠远景能源的格林威治云平台的话,可以精确选址和评估风力项目,避免事故的发生。





二维码

扫码加我 拉你入群

请注明:姓名-公司-职位

以便审核进群资格,未注明则拒绝

全部回复
2021-7-10 16:50:07
二维码

扫码加我 拉你入群

请注明:姓名-公司-职位

以便审核进群资格,未注明则拒绝

相关推荐
栏目导航
热门文章
推荐文章

说点什么

分享

扫码加好友,拉您进群
各岗位、行业、专业交流群