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风电公开课 第三期:聚焦新三北解析陆上大型风机设计

来源:杏彩平台客户端    发布时间:2024-02-10 03:23:27

  风电公开课第三期与大家见面了,本期与大家伙儿一起来分享上海电气风电集团有限公司 副总工程师

  马文勇:当前限制我国陆上机组大型化的核心因素是风资源条件。我国的陆上高风速市场远不及欧美等海外区域成熟。在当前风资源条件下4-5MW级别机组的风能利用效率无法与2.X、3.X级别机型相比。由此带来的发电量差异限制了陆上大型化的步伐不能过快。

  另外,陆上大型机组对运输条件的要求也是一个重要限制因素。大容量机组为了具备一定的扫风效率一定要使用更长的叶片,同时机舱、轮毂、发电机等部件的尺寸也较小容量机组更大,在此情况下公路运输的转弯半径、限宽限高等都对大容量机型构成了严峻的考验。

  马文勇:首先三北地区的风资源条件相对中东南部地区大幅好转,相比来说较高的风速条件推动单机容量向3.X MW级别发展。而且当前的技术水平、供应链体系也足以支撑3.X 机型拥有与2.X级别机型相当的风能利用效率和成本水平。

  其次与中东南部相比三北市场的人口密度低、运输与施工条件好,3.X级别机组的尺寸和重量在这里不再成为重要限制因素。同时,三北地区的风场规模更大,3.X机组的使用能减少机位数量,不但可以降低基础、塔筒的一次性投入,也能够大大减少生命周期内的运维成本。

  3.X级别机型能够为三北市场带来更低的LCOE水平,满足竞价上网和平价上网的要求,因此必将成为未来几年的三北主流机型。

  3、针对大容量及大风轮、高可靠性、低LCOE的新三北专属机组特点,上海电气在机组设计开发方面有哪些应对措施?

  马文勇:基于对市场需求的深度理解,上海电气先后为新三北量身打造了3.X-146和3.X-155两款陆上机型。

  首先在机型开发过程中我们聚焦LCOE最优这一目标:一方面通过配置高效叶片的大风轮、先进的控制技术来挖掘机组的发电潜能,增加生命周期内的发电量。另一方面在总体参数确定、控制策略寻优等过程中着眼于整机综合指标,实现风机、塔筒、基础的综合性能与成本最优。

  其次采用平台化开发策略:针对三北市场需求基于成熟的海上机型平台做订制化开发。最大限度复用已有平台的成熟部件,提高新机型的可靠性。

  此外,统筹优化传感设备,构建感知网络,以相比来说较低的成本代价获得更多的数据信息,实现整机全方位智能监控与实时预警,提升机组可靠性。

  马文勇:独立变桨技术对机组的安全性与可靠性整体来讲并无大的影响。但由于变桨策略的改变、器件的增加,会对机组设计提出新的要求:

  一方面,独立变桨技术的使用增加了变桨动作频次,变桨驱动系统、变桨轴承的工作负荷有所增加。对应部件的选型与校核需要特殊考虑,应有别于同步变桨机型。

  另一方面,独立变桨技术增加了传感器,变更了控制算法,对安全性与可靠性略有影响。但在设计过程中已将这一些因素进行了提前识别,并分别制订了应对策略,该部分影响已控制到最低。

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