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奔走于微風(fēng)拂面的山野中——解密中車株洲所新一輪“追風(fēng)”行動(dòng)

2017-04-28 來源:美麗株所 瀏覽數(shù):692

在新疆、甘肅的曠野里,高達(dá)80米的風(fēng)機(jī)連片矗立。大風(fēng)起兮,葉片飛轉(zhuǎn),工業(yè)造就的浪漫場景讓人迷醉。

  在新疆、甘肅的曠野里,高達(dá)80米的風(fēng)機(jī)連片矗立。大風(fēng)起兮,葉片飛轉(zhuǎn),工業(yè)造就的浪漫場景讓人迷醉。
  
  現(xiàn)在,在中東部和南部低風(fēng)速地區(qū),也有了這樣醉人的美景。近年來,風(fēng)力發(fā)電的主陣地“三北”(華北、東北、西北)地區(qū),已步入棄風(fēng)限電紅線。中東部及南部的低風(fēng)速地區(qū)接過了綠色能源的大旗。
  
  養(yǎng)蜂人追趕花期,捕風(fēng)者隨風(fēng)而動(dòng)。奔走于微風(fēng)拂面的山野中,中車株洲所展開了新一輪的追風(fēng)行動(dòng)。
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  山野間智斗頑皮“風(fēng)精靈”
  
  鳳凰山風(fēng)電場,位于株洲縣與衡陽市衡東縣交界處。這是長株潭地區(qū)首個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目,也是一個(gè)低風(fēng)速發(fā)電項(xiàng)目。
  
  相較于“三北”地區(qū)8m/s甚至以上的高風(fēng)速,低風(fēng)速地區(qū)的風(fēng)力資源可謂貧乏,年平均風(fēng)速僅能達(dá)到每秒5至6米。像這樣柔軟、無形、精巧的“風(fēng)精靈”,捕捉起來,難度很大。
  
  鳳凰山海拔在440米至700米之間,風(fēng)資源分布復(fù)雜。按照風(fēng)能資源計(jì)算公式,風(fēng)速下降,其能量將呈立方倍下降。要最大限度地收集風(fēng)能,最直接的辦法就是增加風(fēng)輪直徑,也就是葉片長度,增加捕風(fēng)“網(wǎng)”的掃風(fēng)面積。
  
  但葉片增長會(huì)帶來機(jī)組載荷的增大。在確保低成本、安全性的條件下,技術(shù)成為決定項(xiàng)。最終,該風(fēng)場選中了中車株洲所針對低風(fēng)速風(fēng)電市場推出的主力機(jī)型之一2兆瓦D110機(jī)組,也就是風(fēng)輪直徑為110米的風(fēng)機(jī)。
  
  捕風(fēng)“網(wǎng)”的微觀選址,也至關(guān)重要。綜合考校鳳凰山風(fēng)向和地形情況后,幾十臺風(fēng)電機(jī)組,按“人”字形分立在山脊上。
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  差異化的精細(xì)設(shè)計(jì)和科學(xué)規(guī)劃帶來豐厚回報(bào)。2016年,面對年平均風(fēng)速僅5.18米/秒,冰凍、雷電等災(zāi)害多發(fā)的不利條件,該風(fēng)電場依然實(shí)現(xiàn)累計(jì)上網(wǎng)電量17161萬千瓦時(shí),超過最初評估收益指標(biāo)10%以上。
  
  “最新的2兆瓦D121機(jī)組已經(jīng)研發(fā)出來了,發(fā)電效率較D110機(jī)組提高12%以上。”中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部技術(shù)中心副主任王靛說。
  
  隨風(fēng)而動(dòng)的中車株洲所風(fēng)機(jī),如今已在郴州太平里、仰天湖、紫金山,永州道縣審章塘、井塘等20多個(gè)低風(fēng)速發(fā)電場安家。
  
  脫胎于困頓中的技術(shù)藍(lán)海
  
  在低風(fēng)速發(fā)電領(lǐng)域的耕耘和積淀,迅速將中車株洲所推向業(yè)內(nèi)先鋒位置。
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  4月6日,國家能源局發(fā)布了《低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組選型導(dǎo)則》,中車株洲所是唯一一家參與《導(dǎo)則》編制的風(fēng)電整機(jī)生產(chǎn)商。
  
  技術(shù)的領(lǐng)先,脫胎于困頓之中。
  
  2008年,中車株洲所開始批量生產(chǎn)風(fēng)機(jī),趕上了產(chǎn)業(yè)最好的一波潮涌。當(dāng)時(shí),全國各地蜂擁出一批風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)商,最多時(shí)達(dá)到70余家。“每家生意都好,風(fēng)機(jī)售價(jià)高達(dá)每千瓦7000元,仍然供不應(yīng)求,通常是采購方提著錢來找也拿不到貨。”中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部副總經(jīng)濟(jì)師蔡志平,至今仍記得當(dāng)時(shí)的火爆場景。這一項(xiàng)的銷售收入從2008年的5億元,一直漲至最高峰時(shí)的20億元。
  
  2012年始,風(fēng)向變了。
  
  快速增長的風(fēng)電裝機(jī)容量,令“三北”地區(qū)火電競爭分食市場、地方用電負(fù)荷不足、就地消納難度大等問題凸顯,棄風(fēng)限電現(xiàn)象加劇。
  
  從賣方市場轉(zhuǎn)入買方市場,價(jià)格腰斬。
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  產(chǎn)業(yè)寒冬。手握自主知識產(chǎn)權(quán)的中車株洲所裹緊棉衣,打定主意轉(zhuǎn)向低風(fēng)速市場。
  
  如今廣泛應(yīng)用的2兆瓦風(fēng)機(jī),就誕生于那時(shí)。目前中車株洲所已打通產(chǎn)品平臺,D110、D115、D121、D126、D130這5種尺寸的葉片,都可適用于2兆瓦風(fēng)機(jī)。
  
  這也意味著,面對各地的復(fù)雜風(fēng)況,中車株洲所在產(chǎn)品匹配度上,具有先天優(yōu)勢。
  
  今年3月,在全國“首屆低風(fēng)速前沿技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新論壇”上,中車株洲所的“南方復(fù)雜環(huán)境下機(jī)組選型與優(yōu)化設(shè)計(jì)”技術(shù),獲得“低風(fēng)速時(shí)代十大技術(shù)創(chuàng)新”榮譽(yù)。
  
  練好內(nèi)功的中車株洲所,又一次站到了產(chǎn)業(yè)風(fēng)口。
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  根據(jù)國家能源局發(fā)布的《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,將加快開發(fā)中東部和南方地區(qū)陸上風(fēng)能資源,實(shí)現(xiàn)到2020年新增并網(wǎng)裝機(jī)容量4200萬千瓦以上的目標(biāo)。
  
  “按照規(guī)劃,預(yù)計(jì)低風(fēng)速新增裝機(jī)容量將達(dá)到0.395億千瓦,相當(dāng)于新增19750臺2兆瓦風(fēng)電機(jī)組。”中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部技術(shù)人員迅速計(jì)算出結(jié)果。
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  做風(fēng)資源整合的集大成者
  
  2016年,鳳凰山風(fēng)電場接連遭遇冰凍、雷電等自然災(zāi)害,中車株洲所的售后維護(hù)人員,及時(shí)幫助風(fēng)電場解決了葉片覆冰停運(yùn)、設(shè)備防雷性能優(yōu)化等問題。
  
  如今,中車株洲所還在運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù),不斷提高運(yùn)維環(huán)節(jié)的智能化程度。目前,中車株洲所已搭建了風(fēng)電大數(shù)據(jù)中心,對風(fēng)電場實(shí)施集中管理,提供遠(yuǎn)程智能診斷服務(wù),逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)組的全生命周期維護(hù)。
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  服務(wù),還在繼續(xù)向產(chǎn)業(yè)前端推移。
  
  從去年底開始,中車株洲所已先后與國家氣候中心、法國美迪公司簽訂合作協(xié)議。
  
  前者是國內(nèi)最權(quán)威的氣象資源研究機(jī)構(gòu),后者則是全球風(fēng)電工程領(lǐng)域風(fēng)資源評估技術(shù)方面的頂級公司。
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  與國內(nèi)外一流學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和企業(yè)聯(lián)姻,中車株洲所正在啟動(dòng)一場新的市場構(gòu)局——打造國內(nèi)最具權(quán)威的風(fēng)資源系統(tǒng)平臺。這套平臺將集成各地區(qū)沙塵、雷暴、冰凍等氣候環(huán)境的即時(shí)及歷史信息,并為風(fēng)電場的建設(shè)選址、高精度風(fēng)資源測量等提供依據(jù)。
  
  “簡單來說,就是為風(fēng)電場運(yùn)營商提供全方位‘一站式’服務(wù)。”中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部總經(jīng)理彭華文總結(jié)。而這,也是低風(fēng)速風(fēng)電場開發(fā)成功與否的關(guān)鍵。

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