中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“十三五”能源規(guī)劃出臺(tái)在即，合理引導(dǎo)風(fēng)電投資成為未來(lái)五年我國(guó)風(fēng)電發(fā)展的重要任務(wù)。具體來(lái)說(shuō)就是，控制風(fēng)電大基地裝機(jī)節(jié)奏，支持風(fēng)能資源不太豐富的中東部地區(qū)發(fā)展低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)，倡導(dǎo)分散式開(kāi)發(fā)。
低風(fēng)速風(fēng)電是指風(fēng)速在6到8米/秒之間，年利用小時(shí)數(shù)在2000小時(shí)以下的風(fēng)電開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。目前全國(guó)范圍內(nèi)可利用的低風(fēng)速資源面積約占全國(guó)風(fēng)能資源區(qū)的68%，且均接近電網(wǎng)負(fù)荷的受端地區(qū)。在“三北”風(fēng)電棄風(fēng)問(wèn)題持續(xù)惡化的背景下，低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)開(kāi)發(fā)已引起各方關(guān)注，并逐漸在中南部地區(qū)鋪開(kāi)。目前風(fēng)電企業(yè)在低風(fēng)速風(fēng)電發(fā)展中的表現(xiàn)如何？面對(duì)“十三五”的風(fēng)電藍(lán)圖，低風(fēng)速風(fēng)電能否引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展？面對(duì)復(fù)雜的山地地形，風(fēng)電企業(yè)又面臨哪些挑戰(zhàn)？湖南華電福新太平里風(fēng)電場(chǎng)為我們提供了一個(gè)樂(lè)觀的答案。
合理控制造價(jià)
八月的湖南，時(shí)晴時(shí)雨，暑氣彌漫。記者跟隨由《風(fēng)能》雜志主辦的“最美風(fēng)電場(chǎng)”活動(dòng)的腳步，來(lái)到郴州。從市區(qū)驅(qū)車(chē)，一小時(shí)之后，潔白的風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)在山路之上，山野清新之氣迎面撲來(lái)。從山頂俯瞰，墨綠青翠環(huán)繞，風(fēng)電機(jī)組依山而立，武廣高鐵無(wú)聲穿過(guò)，與微藍(lán)的小湖泊、靜謐的村莊一起，形成了一幅水墨畫(huà)。
據(jù)記者了解，湖南省屬我國(guó)風(fēng)能資源第Ⅳ類(lèi)資源區(qū)，其風(fēng)能資源主要集中分布在湘南、湘中、湘東以及洞庭湖周?chē)?。近年?lái)，隨著低風(fēng)速風(fēng)機(jī)的不斷發(fā)展，湖南的風(fēng)電開(kāi)發(fā)也迎來(lái)機(jī)遇。目前，湖南省“十三五”第一批擬核準(zhǔn)風(fēng)電項(xiàng)目計(jì)劃已明晰，總規(guī)模共計(jì)260萬(wàn)千瓦。
在眾多風(fēng)電項(xiàng)目之中，華電福新太平里風(fēng)電項(xiàng)目在湖南省有著特殊的地位，其屬于南方中低速山地風(fēng)場(chǎng)，也是湖南省最大的風(fēng)電場(chǎng)，設(shè)計(jì)規(guī)模30萬(wàn)千瓦。機(jī)組布置在海拔600 米至800 米高的山脊上，項(xiàng)目一期建設(shè)5萬(wàn)千瓦，安裝25臺(tái)中國(guó)中車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)研究所有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)株洲所）生產(chǎn)的2MW低風(fēng)速機(jī)組，二期5萬(wàn)千瓦將于今年年底全部并網(wǎng)發(fā)電，三期20萬(wàn)千瓦目前正在規(guī)劃建設(shè)中。
湖南華電福新太平里風(fēng)力發(fā)電有限公司總經(jīng)理關(guān)然告訴記者，該風(fēng)場(chǎng)一期項(xiàng)目于2015年開(kāi)始投運(yùn)，截止目前將近一年的運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，全年設(shè)備實(shí)際平均利用小時(shí)數(shù)已達(dá)2618小時(shí)，比當(dāng)初風(fēng)場(chǎng)設(shè)計(jì)的2022小時(shí)整整多出來(lái)600小時(shí)，年累計(jì)利潤(rùn)完成1668萬(wàn)元，風(fēng)場(chǎng)的收益率大大超出了原來(lái)的設(shè)計(jì)值。按照目前的運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)計(jì)太平里風(fēng)場(chǎng)可在6年內(nèi)收回全部投資成本。與此同時(shí)，發(fā)出的電量100%在省內(nèi)電網(wǎng)全額消納。
但值得注意的是，據(jù)以往的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，大多低風(fēng)速開(kāi)發(fā)區(qū)域?yàn)閺?fù)雜地形，受資源、建設(shè)等因素的限制，項(xiàng)目收益往往位于盈虧平衡點(diǎn)左右。因此，如何控制工程造價(jià)成為低風(fēng)速風(fēng)電開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。
“南方風(fēng)場(chǎng)最大的問(wèn)題就是工程造價(jià)，開(kāi)發(fā)商一定要將其控制在最低。造價(jià)過(guò)高一定會(huì)對(duì)將來(lái)的收益產(chǎn)生很大影響。”關(guān)然說(shuō)。
據(jù)關(guān)然介紹，風(fēng)電場(chǎng)的工程造價(jià)主要由風(fēng)電設(shè)備和道路、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、集電線(xiàn)路、升壓站建設(shè)幾部分組成。太平里風(fēng)電場(chǎng)一期項(xiàng)目大力推行設(shè)計(jì)優(yōu)化，嘗試了道路縮減工程、平臺(tái)面積縮小、集電線(xiàn)路桿塔鋁纜結(jié)合、打破常規(guī)吊裝方案等優(yōu)化理念，極力推廣升壓站典型性設(shè)計(jì)，在造價(jià)水平上樹(shù)立了南方山地風(fēng)電標(biāo)桿?！白罱K核算下來(lái)，太平里風(fēng)電場(chǎng)的造價(jià)約為8000元/千瓦，造價(jià)、工期、質(zhì)量、安全都創(chuàng)下了‘湖南之最’?！?
優(yōu)化微觀選址
走進(jìn)華電福新太平里風(fēng)電場(chǎng)中控室，記者看到，一排并列的電腦上清晰地呈現(xiàn)著風(fēng)電機(jī)組的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫(huà)面。液晶屏上，紅色的大字顯示著太平里風(fēng)電場(chǎng)的日發(fā)電量、月發(fā)電量與年發(fā)電量等數(shù)據(jù)。
據(jù)悉，從以往的行業(yè)數(shù)據(jù)來(lái)看，復(fù)雜地形對(duì)低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)的影響較大，部分機(jī)組發(fā)電量損失甚至高達(dá)到15%以上。因此，前期的微觀選址對(duì)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)成敗與效益有著重要影響。
據(jù)太平里風(fēng)電場(chǎng)一位員工介紹，太平里風(fēng)電場(chǎng)所處的內(nèi)外部環(huán)境極其復(fù)雜。項(xiàng)目地處湘江水系和珠江水系的分水嶺，氣候多變，夏季多雷暴；受山地走勢(shì)限制，場(chǎng)內(nèi)檢修改造道路、集電線(xiàn)路均較長(zhǎng)；場(chǎng)內(nèi)建設(shè)邊界條件復(fù)雜，武廣高鐵、京廣鐵路、京珠高速、4條220KV和500KV高壓線(xiàn)等穿過(guò)場(chǎng)區(qū)。
“低速山地風(fēng)場(chǎng)有其特殊性，如何在風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)合理布局風(fēng)電機(jī)組，獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益，是我們微觀選址工作的焦點(diǎn)?！标P(guān)然說(shuō)。
實(shí)踐證明，在南方低速山地風(fēng)場(chǎng)必須科學(xué)合理地確定測(cè)風(fēng)方案，重視測(cè)風(fēng)塔的代表性。太平里一期項(xiàng)目風(fēng)資源復(fù)核歷時(shí)兩年，經(jīng)歷了反復(fù)的考察與核算。風(fēng)電場(chǎng)共架設(shè)了4 座測(cè)風(fēng)塔，通過(guò)不同山形下的測(cè)風(fēng)資料，準(zhǔn)確分析出風(fēng)能特征參數(shù)，選取合理的機(jī)組基座位置。
“接到微觀選址復(fù)核任務(wù)后，我們首先進(jìn)行微觀選址優(yōu)化理論計(jì)算，對(duì)原設(shè)計(jì)院提供的方案進(jìn)行了大幅度調(diào)整，然后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地形、建設(shè)條件等進(jìn)行踏勘，確定新選機(jī)位點(diǎn)，根據(jù)踏勘結(jié)果再次進(jìn)行室內(nèi)計(jì)算.由于太平里風(fēng)電場(chǎng)地形及限制因素的特殊性，本過(guò)程歷時(shí)長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)月，方案優(yōu)化修改達(dá)7次，在有限的區(qū)域內(nèi)避開(kāi)了武廣高鐵、京珠高速、高壓線(xiàn)路等影響。最終出具的方案在安全性滿(mǎn)足風(fēng)電機(jī)組要求的基礎(chǔ)上，發(fā)電量大幅提升，理論年發(fā)電量超過(guò)2200小時(shí)，較原設(shè)計(jì)院提供的可研報(bào)告提升了23.7%?！闭麢C(jī)設(shè)備供應(yīng)商——株洲所的運(yùn)維負(fù)責(zé)人凡增輝告訴記者。
葉片技術(shù)很關(guān)鍵
此外，由于低風(fēng)速地區(qū)的環(huán)境特殊性，對(duì)風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)和配置也提出了更高要求。記者了解到，太平里風(fēng)電場(chǎng)選用了中車(chē)株洲所的WT2000D110型雙饋風(fēng)電機(jī)組，具備良好的對(duì)抗低溫、凝露、鹽蝕、風(fēng)沙、雷暴、紫外線(xiàn)輻射等能力。
“針對(duì)低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)資源特點(diǎn)，對(duì)低風(fēng)速型風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)輸入因素特點(diǎn)進(jìn)行了解析，從空氣密度、湍流強(qiáng)度、極限風(fēng)速、年平均風(fēng)速、環(huán)境條件等多個(gè)維度綜合考慮以確定整機(jī)設(shè)計(jì)外部輸入條件，給出最優(yōu)解決方案?！狈苍鲚x說(shuō)，“對(duì)于低風(fēng)速機(jī)組而言，葉片的作用尤其關(guān)鍵。我們優(yōu)化設(shè)計(jì)出了性能優(yōu)異的長(zhǎng)柔性葉片，解決了長(zhǎng)葉片穩(wěn)定性變差，復(fù)雜風(fēng)況條件下葉片自激振動(dòng)問(wèn)題，使其發(fā)電性能更優(yōu)?！?
據(jù)介紹，投運(yùn)以來(lái)，太平里風(fēng)電場(chǎng)以年度專(zhuān)業(yè)檢修、風(fēng)場(chǎng)日常維護(hù)等預(yù)防性維護(hù)為契機(jī)，深入開(kāi)展降缺陷管理，極大降低了風(fēng)機(jī)的缺陷率，切實(shí)提高了設(shè)備可靠性，目前風(fēng)場(chǎng)的平均故障時(shí)間間隔達(dá)到6000小時(shí)。太平里風(fēng)場(chǎng)發(fā)電量、年度故障損失發(fā)電量、故障小時(shí)數(shù)、風(fēng)機(jī)可利用率等各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)每月均在湖南地區(qū)各風(fēng)場(chǎng)中排名第一，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
