看高海拔風場如何搶抓高效率

　　青海莫合風電場F234風力發電機組于近日成功并網，標志著全球一次性并網單體容量最大的莫合、那仁共計95萬千瓦風電場447臺風機全部投運——

　　清潔能源裝機7263萬千瓦、占比50.14%，首次超過集團電力總裝機的一半，穩居國有五大發電集團之首；完成發電量290億千瓦時，同比增長18%，其中風電16億千瓦時、同比增長75%——這是國家電力投資集團交出的上半年成績單。

　　“海南州多能互補集成優化示范項目全容量投產，標志著集團公司清潔能源裝機占比達到50%。”國家電投黃河上游水電開發有限責任公司（下稱“黃河公司”）董事長謝小平表示。我國單體容量最大的85萬千瓦莫合風電場由多能互補集成優化工程400兆瓦風電場和450兆瓦風電場組成，前者共安裝182臺遠景能源2.2兆瓦風機。此次并網標志著莫合、那仁共計95萬千瓦、447臺風機的全球一次性并網單體容量最大的風場實現全部投運。

　　平均海拔超過3000米，年均氣溫不足5攝氏度，加之極為復雜的地形，這座風場的實際建設周期卻只用了7個月。如何產生的高效率？本報記者實地探訪、尋找答案。

　　炎炎夏日，身處青海省海南藏族自治州共和縣境內的茫茫草原，卻無比涼爽。車越往高處行駛，碎石鋪成的臨時道路就越顛簸，直到人跡罕至的高山深處，一臺臺挺拔的風機佇立眼前，猶如潔白的鋼鐵森林一般裝點草原。

　　這里是85萬千瓦莫合風電場，由黃河公司投資建設，“項目平均海拔3000多米，站區面積約369平方公里。自2018年12月31日首臺機組并網發電后，我們一鼓作氣，與參建單位共同努力，確保6月底完成最后10臺風機的并網工作。經過嚴密觀察，風場達到95萬千瓦額定出力，全球一次性并網單體容量最大的風電項目由此全部并網投運。”莫合風電場升壓站站長劉帥介紹。

　　記者進一步了解到，該項目年發電量可達18億千瓦時，與傳統火電廠相比，每年相當于節約標準煤約60萬噸，減少煙塵約0.76萬噸，減少二氧化碳排放約180萬噸。“截至7月24日凌晨，黃河公司在運遠景風機總發電量為5.51億千瓦時，均達到項目設計電量水平。”青海黃河風力發電有限責任公司黨委書記、執行董事劉啟棟認為，這是經濟與環境效益的協調發展。

　　更值得一提的是，項目從去年5月開工建設，到去年底首臺機組并網發電，期間也不過7個月時間。“能夠保質保量地按時完成目標，實屬不易。這是開發商、建設方及整機商共同努力的結果。”劉啟棟感慨道。

　　是什么樣的經歷，讓劉啟棟等多位參建者連連感慨？受訪者不約而同稱，高海拔、高寒條件給項目埋下諸多先天難題。

　　“由于海拔高、空氣密度低，低溫對風機適應性的要求比一般地區更高。當地還時有沙塵暴，風里裹著沙子，容易對葉片、塔筒等設施造成磨損，或因大量灰塵進入風機而影響運轉，設備絕緣、密封等性能一定要好。”劉啟棟舉例，合理的風機選型、精準的微觀選址、科學的點位布置等前期工作，將直接影響后期效益。選擇合適的整機商伙伴，也因此更加重要。

　　“事實證明，入圍廠家的風電機組實際運行表現都很不錯。”劉啟棟表示，“項目還充分發揮業主、設計院及整機商的協同力量，得出最優設計方案。比如，遠景在智能化選址方面走得靠前，他們的格林威治風電場設計平臺給出的專業意見，為我們提供了參考。”

　　對此，遠景能源莫合項目解決方案相關負責人也告訴記者，選址階段，工程師常在建設成本與發電量之間“進退兩難”。遠景通過自行開發的智慧風場設計平臺，為發電量評估與載荷仿真提供精細的風況輸入，結合風資源工程師實地勘探，可根據經濟性結果快速取舍。

　　“莫合風電場范圍大，機位多，需要從整體出發，考慮排布對尾流的影響。普通軟件無法同時計算這么多機位，也難做到優化排布算法。我們通過自開發尾流優化排布模型，整體規劃排布；通過調整機位行列間距，前后排機位錯開比例、機位排布朝向等關鍵排布參數，得到滿足容量要求尾流最小的排布方式，再配合人工手動調整，可保證發電量最大化。”該人士稱。

　　前期工作，還只是考驗的“開始”。黃河公司新能源建設部項目經理沈元信清楚記得，施工期間，惡劣天氣、低溫缺氧、交通阻塞等困難應接不暇，“受氣候影響，施工窗口期本就很短，真正的黃金時間只有二、三季度。可偏偏去年7-8月就碰上30年一遇的強降雨天氣，降雨量突破歷史極值，給運輸、施工等造成極大干擾。我們必須搶抓一切有利條件，合理規劃、加緊施工。”

　　遠景能源交付團隊相關負責人也向記者證實，項目需求數量大、需求時間集中，對物料準備、生產組織、高效裝配均提出了極高要求。為配合業主，遠景團隊提前規劃，主動加大運力、人員等投入。僅運輸周期一項，就從24天縮短到10天。“為保證高質量的如期交付，遠景技術指導人員全程監督施工現場，確保各項作業嚴格按照標準工藝執行。遠景自主研發的新式吊索具，大大提高卸貨、吊裝效率及吊裝穩定性。通過結合遠景格林威治云平臺風速預測，精準安排現場工作，也最大程度上減少天氣影響，為項目如期投運提供保障。”

　　劉啟棟坦言，由于地形復雜、局地氣候變化大，現有技術對當地風速的預判精度受限。加之項目覆蓋地域廣，東西長約100多公里，南北跨度達30-40公里。“在這么大的范圍內，后期運維的難度著實不小，對運維團隊也是嚴峻考驗。”

　　結合現狀，莫合風電場現按“少人值守”原則設計，可實現電站的遠程監控、調節及大數據分析等功能。“例如，通過遠景中央監控系統，提前對機組健康度狀態進行預警；結合孔明風功率預測系統，對不影響機組安全運行的亞健康故障，計劃性選擇小風天氣處理；極大減少了發電量損失，可實現智能化運維。”遠景能源運維團隊相關負責人介紹。

　　“莫合風電實現高效率，可以說是各方共同努力的結果。”劉啟棟對此表示。