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CWP2016:在役风电机组运行状况及应对策略研究

日期:2016-10-21    来源:能见APP

国际风力发电网

2016
10/21
10:40
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关键词: CWP2016 役风电机组技改 大唐

大唐新能源试验研究院党委书记、副院长辛克锋表示,机组安全性最大的影响是可持续性,风机坏了影响非常严重。现在国内很多信息大家都是互相屏蔽,各个运营商之间也不通报。

10月19日-21日,2016年北京国际风能大会暨展览会在中国国际展览中心召开。21日上午,大唐新能源试验研究院党委书记、副院长辛克锋在“在役风电机组技改优化及效果评价”分论坛上作了主题发言,分享的主题是,在役风电机组运行状况及应对策略研究。

他表示,机组安全性的问题,谈到机组可用率、功率曲线,安全性最大的影响是可持续性,风机坏了影响非常严重。现在国内很多信息大家都是互相屏蔽,各个运营商之间也不去通报,我想从设备制造的角度和运营商的角度,可以把信息跟大家沟通基础,你是什么原因飞车了,下一步研究一些办法能够避免,飞车、倒塔、叶片脱落、着火,这些情况是很多的。还有大部件的异常损坏,我们设计齿轮箱、发电机这些都是20年,为什么不到20年就坏了呢?

这里面要想索赔,你说质保期过了,从运营商的角度来说,按照设计的角度,如果使用各方面没有其他的不合理的使用,20年内不应该坏,现在齿轮箱、发电机等一些大部件目前还没有发现寿命期内不坏的,我也希望,制造商你们设计20年,为什么刚过质保期就坏了呢?大家应该探讨探讨,是部件的制造工艺的问题,还是设计的时候不是很精确造成的。

大唐新能源试验研究院副院长辛克锋

以下为发言全文:

辛克锋:我作为运营商来讲,今天在座的其他是认证机构和制造商和专业的研究机构,只有我是运营商。

我们研究院是大唐新能源发电下面的专业研究机构,我们不做发电业务,我们从资源评估到设计到生产、技术监控管理、工程总承包、项目的后评估后评价、培训、CDM,除了发电业务以外,从风电、光伏和其他新能源整个产业链全有涉及。

在运风电机组的运行状况,应对策略,我们取得的成果和下一步研究的方向,我们作为运营商的角度,我们人员的配置和研究的深度,远远不如制造商和专业研究机构。

讨论几个方面:风电技术标准的问题、弃风限电的问题、安全性、复杂设计值、基础与资源匹配的问题、发电能力提升的问题。

如图,全国风电一年新增和累计并网的容量和一年增长率的统计表,从04年我们是两位数的增加,到06年是三位数,2010年是四位数、2014年一年增加两千多万千瓦,可以看到风电发展非常的迅速,也造成了现在弃风限电尤其是三北地区是比较严重的。

如图,利用小时的情况,2013、2014、2015年,绿色的地方是两千多小时是很不错,黄色的吉林和黑龙江是一千四五百小时,肯定是总体上是亏损的,风电一千六七百小时才能做到可以,作为运营商的角度我们最关心的项目要赚钱。

红色的甘肃,大家都知道了,去年1184小时,最早是吉林,吉林是垫底的,从去年开始甘肃和新疆上来了,我是吉林出来的,吉林是倒数第三了,比较严重的是甘肃和宁夏和新疆。

如图,这是全国重点弃风情况的表,甘肃在40%在2015年,我觉得新疆是发展风电特别好的地方,但是也很严重,是31%,比吉林其高,从最下全国的也可以看到,全国2014年7.9%,到2015年是15%,限电翻倍了,今年随着经济的好转会好一些。风电有很多的问题,我感觉它不同于常规的火电和水电,因为标准很齐全,大家按照一定的规矩去做,包括制造、建设和运维都是有成熟化的标准。

统计表中包括GB、NB、JB、BL,加在一起标准是比较少,目前有很多标准在编制的过程中,风电规范标准相对少一些。现在弃风限电的问题在国内比较严重,尤其是三北地区,甘肃、吉林超过20%,宁夏和河北超过10%,甘肃和吉林两个省都处于亏损的状态。

解决弃风限电的问题一是外送,限电的地方把电送到另外不限电的省份,火电要深度的调峰,吉林做的比较好,火电也是多发电是赚钱的,也不想压缩他的运营小时,但是还是有一定的空间,看调度是如何做了。包括弃风供热和储能技术,现在有示范的项目,但是应用还有一定的距离,从储能的技术和价值上需要进步,造氢气造氧气可以转化为其他的能量存在变成一种产品也是一种途径,优化电力调度的规范,目前我们是属于电网的,我觉得目前电力调度基本上是规范的,还是很早以前的,风电这些能源上升以后应该重新规范一下。

机组安全性的问题,我们谈到机组一是可用率还有功率曲线,安全性最大的影响可持续性的,风机坏了影响非常严重。现在在国内很多信息大家都是互相的屏蔽,各个运营商之间也不去通报,我想从设备制造的角度和运营商的角度,可以把信息大家沟通基础,你是什么原因飞车了,下一步研究一些办法能够避免,飞车、倒塔、叶片脱落、着火,这些情况是很多的。还有大部件的异常损坏,我们设计齿轮箱、发电机这些都是20年,为什么不到20年就坏了呢?这里面要想索赔,你说质保期过了,从运营商的角度来说,按照设计的角度,如果使用各方面没有其他的不合理的使用,20年内不应该坏,现在齿轮箱、发电机等一些大部件目前还没有发现寿命期内不坏的,我也希望,制造商你们设计20年,为什么刚过质保期就坏了呢?大家应该探讨探讨,是部件的制造工艺的问题,还是设计的时候不是很精确造成的。

机组达设计值的问题,我们招投标过来的机组,可利用率、功率曲线,我们研究院本身就可以测试按照IEC的标准,发现功率曲线都偏低,后台的数据有的经过一些处理,实测和后台显示是有偏差的,可利用率和大部件的寿命。作为新能源公司一直致力于如何功率曲线达到,我们说是达设计值,我们买的产品什么性能要达到这个值,我们自己做了很多的工作,有些工作离不开制造商和金融和专业公司的支持。

机组和风资源匹配的问题,在国内风电大发展的阶段,大家不注意我的机组可能是适合七米的风速,我用到五米多,所以就发不出电来,这种匹配的问题比较多,包括以前的短叶片扫风面积的问题,还有机组特性化的差异配置,一个风场机组所有的参数设置是一样的,我认为肯定是不对的。

机组发电能力提升是我们很关注的,作为运营商的角度,要让机组可靠性提高而且可以提高发电量,最终的目标是为了多发电。能够想到的问题,从选址的角度,一个风场放在这里,选址需要优化,同样的风场的范围,不同的选址会影响发电量,老旧机组增加扫风的面积也做了很多工作,优化控制、不是追求单一的风机最优化,要正常的范围去优化,提高风机的可利用率。

积极参与风电技术标准的制定,2017年有11项行业标准是我们研究院做的,从弃风这块打通外送的通道,加强优化调度的平台,从安全性的角度上,根据老一些机组的问题,飞车我们提出一个控制策略的优化,优化了以后在同样问题前提下,现场实验是可以避免飞车。与整机供应商共同研究机组达设计值,正在做项目的后评估,分析小时数没有达到设计值的原因,和通过软件和硬件研究如何提高机组发电量和大数据分析,机组历史数据分析我们的机组有哪些问题,做一些预防性的检修和处理。

从安全性上取得了一些效果,包括防桨叶轮骨的脱落也有一些技术,包括从叶尖和根部加长,包括T4长桨叶,从供应策略优化。检测方面,从功率曲线测试、载荷、塔筒的倾斜、测风仪的校准,包括桨叶零角度偏差的问题,蓄电池检测的问题。自行开发了微观选址软件、风功率预测软件、机组健康状态评估系统,这是已经正在应用的。

安全性研究,大致也说了这是经常提的,六项举措,防倒塔、防飞车、防叶片脱落、还有振动和载荷等等。

如图,包括叶片加长、控制策略优化、检测的设备。买了新的备件,在风场就可以测试这个备件好不好用,不能等到换到风机上再发现不好用再拿下来,我们的测试仪器、校准仪、蓄电池检测仪,我们做的是内部用的,没有给外面做服务,新能源和我们集团风电自己用,振动检测、检测塔筒倾斜的仪器、复杂地形的微观选址软件。

如图,功率预测,风场一开始是装上了,但是预测有偏差的,电网会对我们考核,后来我们做了这方面的工作,我们要提高5%到10%、机组健康评估系统。

下一步的研究方向,总体新能源大唐新能源是将近750万装机,有将近五千台风机,从750到5兆瓦都有,集团层面将近1500万千瓦,因为各种品牌的风机都有,我们研究是持续的,上周刚把维斯塔斯叶片加长刚刚做完,做国外的机组比较困难,因为它对技术上没有任何的数据,我们也是从安全性的角度也经过了计算,把坏的样机也做了测绘和评估,业主方比较的任性风机说改就改,我们希望从协会和行业的角度,大家能够多研究一些表针,什么样的情况去技术改进风机,改进了以后如何评估,这样对我们来说是非常好的事情。

下一步要继续进行研究,在机组的提效的层面和控制策略,年底还做各种机型的控制策略优化与发电能量,和虚拟空间分布仪和增容提效,一个风场有一个变压器是63000,我们装上去50000的风机还有一部分的容量,我们其可以增加撞击,其他的控制系统都有的前提下再增加风机会增加效率,6500只能发到6000和政府和电网商量,额定的数据改成六千,从运营商的角度是想办法让它多发电,这是我们的目的。

数据分析,现在我们正在做互联网+智慧化工厂,谢谢大家!

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