不曾想這個(gè)春日，春風(fēng)不再似剪刀，卻似青龍偃月刀。4月11日至14日，我國多地出現(xiàn)極端大風(fēng)天氣，華北、西北地區(qū)東部、東北地區(qū)中部、等地最大陣風(fēng)風(fēng)力普遍8級以上，內(nèi)蒙古、甘肅、山西、河南等局部地區(qū)陣風(fēng)風(fēng)力達(dá)11～13級。同時(shí)，受大風(fēng)和傳遞路徑影響，內(nèi)蒙古西部、寧夏、甘肅中部1及陜西、山西、河北等多地出現(xiàn)沙塵暴或強(qiáng)沙塵暴。黑龍江、吉林、遼寧、河北等多地出現(xiàn)雨夾雪、暴雪或大暴雪。
極端天氣之下，我們的風(fēng)電機(jī)組表現(xiàn)如何？能否經(jīng)受住考驗(yàn)？大風(fēng)過后，筆者對中船科技旗下中船海裝各大風(fēng)場進(jìn)行了探究。
發(fā)現(xiàn)，此次中船海裝位于內(nèi)蒙古、山西、陜西、黑龍江、吉林、遼寧、河北、河南、江蘇等地的71個(gè)項(xiàng)目2550臺機(jī)組均通過極端天氣的“硬核”考驗(yàn)、平安無恙。同時(shí)，各大項(xiàng)目部還化危為機(jī)，將機(jī)組調(diào)整到最佳發(fā)電狀態(tài)，讓它們在大風(fēng)中跳起“能量之舞”，其中 39個(gè)項(xiàng)目機(jī)組平均可利用率超99.8%，10個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行。
巧借大風(fēng)
這些項(xiàng)目發(fā)電量創(chuàng)新高
大風(fēng)天氣帶來危機(jī)的同時(shí)，也為項(xiàng)目收益帶來了機(jī)遇，催生發(fā)電高峰。中船海裝各大項(xiàng)目部在收到大風(fēng)預(yù)警信息后，立即組織對風(fēng)機(jī)機(jī)組進(jìn)行全面排查，并開展預(yù)防性維護(hù)工作，及時(shí)消除設(shè)備潛在隱患，確保每臺機(jī)組以最佳狀態(tài)迎接大風(fēng)的考驗(yàn)，讓華能江蘇大豐、國家電投山西繁峙、深能太仆寺旗等項(xiàng)目機(jī)組實(shí)現(xiàn)效能最大化和發(fā)電量創(chuàng)新高。
華能江蘇大豐400MW海上風(fēng)電項(xiàng)目位于江蘇省鹽城市大豐區(qū)毛竹沙海域，風(fēng)電場中心離岸距離約55公里，其中一期安裝了20臺“海裝造”5MW海上風(fēng)電機(jī)組，于2019年10月并網(wǎng)發(fā)電。
運(yùn)行五年多來，20臺機(jī)組一直保持高效穩(wěn)定發(fā)電，平均可利用率超99%。該項(xiàng)目也由于離岸距離遠(yuǎn)、施工難度大、機(jī)組發(fā)電量高等原因，先后榮獲“中國電力優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)”和“國家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)”。
4月12日至14日期間，歷經(jīng)超9級大風(fēng)的洗禮，這些機(jī)組不改“英雄本色”，持續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，平均可利用率達(dá)到100%，單日發(fā)電量提升30%，展示了真正的“國優(yōu)”風(fēng)范。
國家電投山西繁峙二期項(xiàng)目位于忻州市繁峙縣東側(cè)的砂河鎮(zhèn)境內(nèi)，海拔高度在1270m-2170m之間，總裝機(jī)容量為102MW，共安裝30臺中船海裝3.4MW風(fēng)電機(jī)組，于2020年12月全容量并網(wǎng)發(fā)電。
該項(xiàng)目曾憑借年利用小時(shí)和無故障運(yùn)行天數(shù)在同類型高山風(fēng)場中排名第一而入選“2023年度無故障風(fēng)電場管理成果名單”。
4月11日至14日期間，超10級大風(fēng)來襲，30臺機(jī)組保持高速運(yùn)行，平均可利用率達(dá)到99.94%，發(fā)電量再攀新“高”。
江蘇國信H2海上風(fēng)電項(xiàng)目坐落于江蘇省南通市如東縣海域東北部，場區(qū)中心離岸距離約50公里，項(xiàng)目總?cè)萘?50WM，共安裝70臺“海裝造”5MW海上風(fēng)電機(jī)組，于2021年12月全容量并網(wǎng)發(fā)電。
4月12日至14日期間，超9級大風(fēng)來襲，根據(jù)風(fēng)電場實(shí)測數(shù)據(jù)，最高風(fēng)速達(dá)27米/每秒，逼近安全風(fēng)速臨界值。期間，70臺機(jī)組均平穩(wěn)運(yùn)行，安然無恙，平均可利用率達(dá)到99.81%。
大荔官池50MW風(fēng)電項(xiàng)目位于陜西省渭南市大荔縣，共安裝20臺“海裝造”2.5MW風(fēng)電機(jī)組，于2020年12月底實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。
4月11日至13日期間，超8級大風(fēng)來襲，20臺機(jī)組運(yùn)行良好，平均可利用率達(dá)99.8%，單臺機(jī)組可利用小時(shí)數(shù)均大于70小時(shí)。
華能陜西靖邊一二三四期風(fēng)電項(xiàng)目位于陜西省榆林市靖邊縣喬溝灣鄉(xiāng)，共安裝100臺“海裝造”2MW風(fēng)電機(jī)組，于2011年全容量并網(wǎng)風(fēng)電。
4月11日至14日期間，超10級大風(fēng)來襲，最高風(fēng)速達(dá)29米/每秒，對已經(jīng)運(yùn)行14年的老舊機(jī)組帶來巨大威脅。然而，這些機(jī)組在極端環(huán)境下依然運(yùn)行穩(wěn)定，平均可利用率達(dá)99.88%。
深能太仆寺旗一標(biāo)段200MW風(fēng)電項(xiàng)目位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟太仆寺旗千斤溝鎮(zhèn)六面井村，安裝了59臺“海裝造”3.4MW風(fēng)電機(jī)組，于2021年全容量并網(wǎng)發(fā)電。
4月11日至14日期間，超10級大風(fēng)來襲，59臺機(jī)組平均可利用率達(dá)99.97%，可利用小時(shí)數(shù)超85小時(shí)，展現(xiàn)出超強(qiáng)穩(wěn)定性。
多重防護(hù)
打造環(huán)境友好性風(fēng)電機(jī)組
超2500臺機(jī)組能夠在大風(fēng)、沙塵暴、暴雪的極端環(huán)境下平穩(wěn)運(yùn)行，除了提前調(diào)整設(shè)備運(yùn)行模式，開展預(yù)防性維護(hù)，消除風(fēng)險(xiǎn)隱患外，機(jī)組本身的防護(hù)設(shè)計(jì)也不容小覷。
低溫防護(hù)設(shè)計(jì)：為適應(yīng)低溫環(huán)境，中船海裝通過機(jī)組材料選型、控制策略優(yōu)化、提高加熱系統(tǒng)效率等多項(xiàng)措施，提升了機(jī)組的低溫環(huán)境適應(yīng)能力。如機(jī)組的塔基控制柜、機(jī)艙控制柜、變頻器、輪轂中的變槳控制柜、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、滑環(huán)等部件均配備了加熱功能，能自動檢測環(huán)境溫度并在低溫環(huán)境下自動啟動加熱。
中船海裝低溫機(jī)型的工作溫度為-30～+40℃，生存溫度為-40～+50℃，熱機(jī)工況下機(jī)組可在-35℃環(huán)境下安全運(yùn)行；常溫機(jī)型的工作溫度為-20～+40℃，生存溫度為-30～+50℃，熱機(jī)工況下機(jī)組可在-30℃環(huán)境下安全運(yùn)行。
同時(shí)，為了避免因超低溫運(yùn)行帶來的風(fēng)險(xiǎn)和發(fā)電量損失，可通過傳感器及零部件運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測的超低溫控制策略，當(dāng)環(huán)境溫度低于機(jī)組運(yùn)行溫度時(shí)逐步降低機(jī)組功率，當(dāng)環(huán)境溫度低于機(jī)組生存溫度時(shí)風(fēng)電機(jī)組自動切出，以保障機(jī)組安全性。
沙塵防護(hù)設(shè)計(jì)：針對沙塵環(huán)境，中船海裝風(fēng)電機(jī)組通過全系統(tǒng)防沙塵設(shè)計(jì)、整機(jī)防護(hù)措施和零部件防護(hù)設(shè)計(jì)，形成對沙塵的層層防護(hù)。
如機(jī)組機(jī)艙進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口之間設(shè)計(jì)了專屬通道，負(fù)壓使沙塵盡可能沿著風(fēng)道排出，進(jìn)風(fēng)口設(shè)計(jì)有棉紗防塵，而且塔筒內(nèi)空氣穿過各層平臺縫隙緩慢上升進(jìn)入機(jī)艙，氣流路徑長且曲折，在此過程中絕大多數(shù)沙塵顆粒得到充分沉降，機(jī)艙整體防塵效果明顯。
機(jī)組葉片、塔筒、機(jī)艙罩、導(dǎo)流罩、齒輪箱、主控柜、變流器柜、傳動鏈旋轉(zhuǎn)部件、軸承部件等零部件均從材料、防腐、防護(hù)等級方面進(jìn)行了防塵設(shè)計(jì)，確保機(jī)組在遭遇沙塵暴天氣時(shí)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。
