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2014北京國際風能大會之“風電機組總體設計”專場——北京三力新能崔新維:面向風電場的風電機組定制化設計

2014-10-24 來源:2014北京國際風能展 瀏覽數:1636


    這里我就提出用定制化的方法最大限度的既解決風電場開發當中的收益問題,又解決涉及到各種地理氣侯環境條件的這樣一些因素上的問題。定制化配置,我提出一個模型,第一、得有基型產品,然后我們把需要定制的,或者說是配置的因素分若干種類,比如說等級種類,比如塔架高度的種類,比如控制側的,電氣配置的,還有其他方面系列的配置。我們分成這個層級之后可以看到,比如說針對某一個特定的風電場之后,我們用機組等級一,然后它的塔架高度可以在這個里頭進行選擇,當然后面可能還會有,然后再定制一種具體的策略,再做一種電氣系統的配置,還有其他個性的配置。這個組合項目就比簡單的低溫型,高溫型可能要廣泛的多。廣泛的多的最終目的,還是最大限度的滿足客戶的需求。
    我們可以簡單的提出一個流程,做定制化設計,先根據現場的和用戶的要求,它有一些輸入信息,我們做風資源分析,然后根據已有的基型產品做具體的基型配置,然后配置完了,做相關的一些分析,甚至還要擺到風電場當中做分析,分析完了以后,在做定制化設計的設計方自己做一些確認,如果不合適,反回去,如果合適,再拿去客戶確認,然后形成定制化的方案,進入到生產組織環節。這樣可能會給后面的生產組織帶來一系列新的問題。定制化的目標效果我也大致的做一下推算,定制化可以使得風電場的收益最大化,因為現在這個風電場的各種各樣的因素耦合起來以后是千差萬別的,我們不可能用簡單的幾種機型去滿足它。為了達到收益最大化,我們希望有定制化的方式。第二、可以找回前述的下降值,就是最開始由于三個背景導致的整個風電場收益的下降。這個下降的比例我們通過這么六個方面分別把它找回,通過葉輪面積的增加風電收益增加5%到8%,塔架高度增加3%到6%,控制策略增加5%到7%,一共可以找回大概22%到39%,這是估計的計算,但是也有一定的依據。這個找回來,只是相比較我們剛才羅列出來的風力發電收益的下降值基本上能夠持平,也就是說,應對現在的不論是風資源的一般化也好,還是風電價格的上網電價下調,還是施工條件的劣化,這些因素導致收入的見效,我們可以通過這種方式找回來一部分。
    第三部分我講我們幾個應用案例。第一、在低風速段增加葉輪直徑,低風速段是5.5米到6米,一個是2MW的115直徑,一個是2MW的126直徑,我們通過低風速段的增加,發電上是10%以上的增加。剛才葉輪比例增加的數據是來源于這樣一些計算,通過葉輪增加計算可以有效的提高發電量。第二、在6米的時候,我們增加葉輪直徑的對比,我取兩個機型,一個是115的機型,一個是122的機型,都是2MW的,這兩個是風電上網電價在四類風區六毛一的時候,這兩個是到五毛九的時候,然后這是一些計算。這兒有四個畫紅圈的,在這四個方案當中,我們都以方案一作為基準來比較,我們會發現每年的發電量增加的收入,用這個方案相比較這個方案每年增加420多萬,20年累計8000多萬,增加比例是六點多。然后,如果講價之后,122這個方案還比115這個方案有200多萬的增加,20年累計有4000多萬的增加,增加的比例是2.95%,這個2.95%和四類風區風電調價減收的20%大概能夠相當。就是這個葉輪直徑和這個葉輪直徑比較的時候有這個效果。如果在同價相比的時候,也每年有400多萬的增加,累計下來20年有8000多萬,這也是非常客觀的。第二、看塔架高度,以122、115為例,假設風切變指數0.2,輪轂100米的時候,風速是6m/s。第三個風資源排布優化,以70米測風塔高度7.3m/s這樣的風電場為例,有六種排布方案,最后都有發電量的增加,這也算是一個初步的計算。這個增加也是我們能夠最后得到一個較優的一個方案。
    結論,定制化就是個性化、差異化和最優化。個性化更多可能是業主有一些他自身的一些主管方面的一些要求我們來體現它,這個差異化是由風電場客觀條件決定的,同一個風電場,可能用不同的技術和機組來配置,最后是有區別的。或者是相鄰的,我們也可以做一些比較。最優化就是最終的目的是希望得到一個很好的收益,這個問題的提出是收益問題提出的,最后我們還落腳到這個地方。第二、定制化需要堅實的設計背景和產業背景,如果沒有一個很好的產品平臺,是沒有辦法很好的完成定制化的。定制化需要滿足客戶實際的一些需求,這種需求可能是各種各樣的。另外,最后一點就是定制化會帶來行業當中,包括機組產品研發,生產組織,市場營銷,售后服務,還有風電場項目開發,乃至我們這個行業當中的認證這樣一些環節的新的一些模式,它可能沒有辦法按照現在既有的這種模式做這些工作。這個工作如果大家認可,我們以后慢慢去推動。謝謝大家!
    劉琦:謝謝崔總,很多人可能都知道,崔總原來是我們金風科技的總工程師,現在自己在北京辦了這么一家設計公司,他在風力發電機組的整機研發設計上面有豐富的經驗。今天他對風力發電機組定制化設計做了一個比較全面的詮釋,確實非常新穎,很有啟發。在座的各位有什么問題需要跟崔工做交流。
    提問1:我想請問一下崔總,剛剛您提到把葉片,包括塔架的高度提高,也就是吸收風的能量,加大風能的轉化,還有這些過程會導致載荷的增加,對零部件這塊會提出更高的要求,同時是不是也是意味著零部件供應方的價格不能漲價,供應商的價格是不是壓力會非常的大,或者說零部件供應商會提高價格,這點有沒有去考慮?

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 2014北京國際風能大會之“風電機組總體設計”專場——鑒衡認定符鵬程:海上風力發電載荷仿真方法探討
閱讀下文 >> 遠景能源:智慧風場管理平臺在風電場運維的應用價值

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