中央紀(jì)委國(guó)家監(jiān)委網(wǎng)站 陳瑤
（摘錄）
自主研發(fā)“智選”平臺(tái)、量身打造風(fēng)電機(jī)組
國(guó)產(chǎn)設(shè)備打破技術(shù)封鎖解決建設(shè)難題
那曲風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址位于那曲市色尼區(qū)那曲鎮(zhèn)境內(nèi)，接近市中心。在此處建風(fēng)電場(chǎng)又是出于什么考量？
主要是結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源稟賦特點(diǎn)，從實(shí)際需求出發(fā)。中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司那曲風(fēng)電項(xiàng)目負(fù)責(zé)人郭宗強(qiáng)解釋?zhuān)乔娋W(wǎng)能源結(jié)構(gòu)以光伏為主，不僅極不穩(wěn)定，一到冬季，夜間光伏發(fā)電能力明顯下降，無(wú)法滿足用電需求，電力缺口較大。“色尼是負(fù)荷中心，在這里建立風(fēng)電場(chǎng)作為電力保障，可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域電源電站風(fēng)光互補(bǔ)。”
確定那曲鎮(zhèn)只是風(fēng)電場(chǎng)選址的第一步，為了使風(fēng)能資源利用最大化、降低開(kāi)發(fā)成本，還要根據(jù)風(fēng)資源評(píng)估結(jié)果進(jìn)一步縮小范圍，即所謂微觀選址。這并非易事。
“那曲的風(fēng)速風(fēng)向變化無(wú)常，‘毫無(wú)章法’，強(qiáng)勁的大氣湍流使得周邊空氣壓強(qiáng)、速度、溫度起伏大，風(fēng)資源評(píng)估難度較大。”東方電氣風(fēng)電股份有限公司風(fēng)電研究設(shè)計(jì)院整體解決方案負(fù)責(zé)人楊奎濱說(shuō)，微觀選址工作并沒(méi)有受此影響，因?yàn)槭褂昧斯咀灾鏖_(kāi)發(fā)的“風(fēng)能智選”平臺(tái)。
“‘風(fēng)能智選’就像一個(gè)參謀，通過(guò)建立覆蓋全球的高分辨率氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)接分析地理信息、機(jī)型、測(cè)風(fēng)等6類(lèi)數(shù)據(jù)，提供從測(cè)風(fēng)、選址、風(fēng)資源精準(zhǔn)評(píng)估到風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃的一體化設(shè)計(jì)，解決超高海拔地區(qū)風(fēng)資源評(píng)估困難和選址布機(jī)難的問(wèn)題。”楊奎濱介紹，從2019年至今，東方電氣始終致力于“風(fēng)能智選”平臺(tái)的建設(shè)開(kāi)發(fā)，不僅打造出適應(yīng)我國(guó)的風(fēng)電應(yīng)用場(chǎng)景，更打破了風(fēng)資源工業(yè)軟件的國(guó)外壟斷，解決了風(fēng)電工業(yè)軟件“卡脖子”問(wèn)題。
解決了選址問(wèn)題，如何在世界之巔實(shí)現(xiàn)風(fēng)與電的順利轉(zhuǎn)換？那曲風(fēng)電場(chǎng)依靠的是強(qiáng)大“科技心臟”——25臺(tái)DEW-D4000-172型永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組。據(jù)了解，這組高塔架風(fēng)電機(jī)組是為風(fēng)電場(chǎng)量身打造，它們身型統(tǒng)一，給人的第一印象是身材高挑：距地面約100米高的風(fēng)機(jī)輪轂，掃風(fēng)面積相當(dāng)于3.3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大小的葉輪，長(zhǎng)度達(dá)84.5米的葉片。
從性能上來(lái)看，風(fēng)電機(jī)組“身體棒、不缺氧、無(wú)高反”，發(fā)電能力強(qiáng)——
直驅(qū)風(fēng)電，把“有氣無(wú)力的風(fēng)”更好地轉(zhuǎn)化成能量。通常而言，風(fēng)能大小與空氣密度成正比，高海拔地區(qū)空氣密度大約只有平原地區(qū)的一半，同等條件下發(fā)電功率更低。“‘直驅(qū)’減少風(fēng)能轉(zhuǎn)換的中間環(huán)節(jié)及損耗，通過(guò)湍流預(yù)估、風(fēng)向預(yù)測(cè)偏航、智能失速檢測(cè)技術(shù)，提高轉(zhuǎn)化效率，攻克葉片失速等難題，實(shí)現(xiàn)機(jī)組在復(fù)雜地形的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。”東方電氣風(fēng)電股份有限公司風(fēng)電研究設(shè)計(jì)院副院長(zhǎng)曾志說(shuō)。
紫外線、低溫、風(fēng)沙雨雪的考驗(yàn)，也都對(duì)風(fēng)電機(jī)組葉片性能提出了更高要求。曾志介紹，研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一問(wèn)題，優(yōu)化了葉片氣動(dòng)外形，并按20年壽命要求的標(biāo)準(zhǔn)，采用一系列防紫外線技術(shù)，抑制油漆老化開(kāi)裂以及外露部件加速老化。
山地區(qū)域高濕環(huán)境下，風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)工作所需最低電壓相對(duì)較高，電氣元件容易因絕緣電阻降低導(dǎo)致電氣短路故障。為此，研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了人工高海拔氣候模擬試驗(yàn)技術(shù)分析，多物理場(chǎng)仿真及多因子老化評(píng)估，對(duì)發(fā)電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)、耐壓等做了定制化設(shè)計(jì)，為變流器等主要電氣元件優(yōu)化了加熱除濕技術(shù)。
超高海拔地區(qū)，如何知道風(fēng)電機(jī)組是否正常運(yùn)行？智能監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)和集群控制系統(tǒng)來(lái)幫忙。每臺(tái)風(fēng)機(jī)都配置了智能監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)，可采集機(jī)組傳動(dòng)鏈、葉片、塔筒及螺栓運(yùn)行高頻信號(hào)，結(jié)合智能算法分析及專(zhuān)家診斷，預(yù)警大部件運(yùn)行潛在風(fēng)險(xiǎn)并提升運(yùn)維能力。集群控制系統(tǒng)則通過(guò)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)參與風(fēng)電場(chǎng)能量控制，根據(jù)能量需要，分配各風(fēng)機(jī)做多少功、發(fā)多少電。“智能監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)就好比風(fēng)機(jī)的‘醫(yī)生’，集群控制系統(tǒng)如同‘管家’，都是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能管理系統(tǒng)。”曾志說(shuō)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，那曲風(fēng)電場(chǎng)正式投運(yùn)以來(lái)，已為當(dāng)?shù)毓╇?80萬(wàn)千瓦時(shí)。羌塘草原的風(fēng)點(diǎn)亮了千家萬(wàn)戶的燈，于我國(guó)風(fēng)電行業(yè)而言，該風(fēng)電場(chǎng)全容量投產(chǎn)，不僅是超高海拔地區(qū)風(fēng)電開(kāi)發(fā)史上的一大進(jìn)程，更是一次超高海拔地區(qū)風(fēng)電技術(shù)的重大突破，對(duì)于推動(dòng)高海拔風(fēng)機(jī)研發(fā)應(yīng)用和高海拔風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)模化開(kāi)發(fā)具有重要示范作用。
