地處我國“三北”地區(qū)的某平原風電場，屬IEC-IV類風區(qū)，是該省風能資源較為豐富的區(qū)域之一。這家風電場部署多臺外資品牌850kW機組，迄今已運行10年以上。
由于該型號機組存在一定設計缺陷，隨著運行年限的增長，暴露出諸多問題，部分機組出現(xiàn)故障率高、發(fā)電情況不理想和維護成本高的情況，導致該風電場近3年的年等效小時數(shù)不足900小時，不及所在省份同期風電年利用小時數(shù)的一半，無法實現(xiàn)風能資源的高效利用。
國內某風電場現(xiàn)場
這些勞苦功高的風電“老兵”已經(jīng)跟不上風的步伐，到了功成身退的時刻，重新部署高質量、高收益機組成為風電場業(yè)主的核心訴求。
對此，風電場的運營方與金風科技全資子公司北京金風慧能技術有限公司（下稱：金風慧能）展開了一次針對老舊風電場提質增效的深度合作。
“單機等容”換型技改成為最優(yōu)解
理論上，做舊機改造，直接替換為當前主流的大兆瓦風機，經(jīng)濟性最佳。但在實操層面，如果風電場容量發(fā)生變更，需要按照新建風電場重新審批，審批時間漫長，且存在不確定性。
彼時，《風電場改造升級和退役管理辦法（征求意見稿）》尚未發(fā)布，原風電場享受并網(wǎng)時補貼電價，改造后的新風電場執(zhí)行何種電價，政策上還不明朗。
因此，這家風電場做“以大代小”存在一定的可行性風險。
與“以大代小”相比，“單機等容”換型改造的技改形式，審批手續(xù)簡單，實施周期短，可最大限度減少項目業(yè)主的一次性投入，充分享受并網(wǎng)時補貼電價，縮短投資回收期。
那么，如何實現(xiàn)資產(chǎn)的充分利舊、機組的合理選型，以達成投入產(chǎn)出比的最大化，就成為金風慧能技改項目組必須攻克的問題。
前期評估，謀定而后動
“單機等容”是一項專業(yè)度高、涉及面廣的系統(tǒng)性工程，其方案定制的復雜程度不亞于“以大代小”的增容改造。
在確定技改方案前，有許多關鍵因素需要考量，諸如基礎的完整性和容量，對升壓站的影響，以及原有塔架的狀況等等。為了解決這些問題，金風慧能結合以往對老舊風電場改造的成熟經(jīng)驗，針對該風電場安裝的原有機組，進行了一系列的技術評估工作。
經(jīng)過對原有機組的塔架強度、塔底極限設計載荷，以及基礎的完好度、承載力等各項指標進行綜合評估，結合風資源條件和湍流、尾流分析結果，雙方?jīng)Q定采用專業(yè)的GW1S資產(chǎn)提質增效綜合解決方案（下稱：GW 1S），對舊有機組進行換型改造。
GW82-1.1MW機型曾獲Windpower Monthly
2020年度最佳陸上風電機組金獎
GW 1S是基于金風科技全球1.9萬余臺1.5MW機組運行情況，采用最前沿的技術迭代升級推出的高可靠性、高效率的產(chǎn)品平臺，其容量可以量“場”定制。在本項目中，具體機組選型為金風永磁直驅GW82-1.1MW定制化可變功率機組，可實現(xiàn)機組按需發(fā)電。
規(guī)劃的技改方案中，將保留原塔架的底段和中段，將原有葉片替換為82米葉片，這也是在滿足載荷安全要求下，可承載的直徑最大的葉片。
同時，充分利用場內集電線路、道路、升壓站等基礎設施，不需要額外征地，最大限度地節(jié)約業(yè)主投入成本、縮短施工周期。
首臺GW 1S技改樣機完成交付
高效實施，成果顯著
在技改方案獲客戶認可后，金風慧能交付團隊進駐該風電場，完成了首臺機組的實驗性樣機改造。數(shù)據(jù)顯示，技改樣機在試運行期內無故障發(fā)生，風機可利用率為99.9%，對比標桿機組發(fā)電量提升150%以上，圓滿達到預期效果。
樣機技改順利實施后，全場機組的批量改造也如期交付。以全場并網(wǎng)后穩(wěn)定運行的4個月為統(tǒng)計周期，單臺機組平均發(fā)電量較原機組同比提升160%以上，據(jù)此推算可在5年以內回收全部投入成本。
技改完成后，不僅以舊設備配合新部件、新技術提升了存量項目發(fā)電收益，還大大加強了機組的可靠性和安全性，電場的并網(wǎng)友好度和優(yōu)質風資源的利用率也同步提升，充分彰顯了GW1S產(chǎn)品平臺的技術先進性和交付成熟度。
如今，煥然一新的風電機組迎風旋轉，源源不斷地為電網(wǎng)輸送著綠色電力。
國內某風電場現(xiàn)場
當前，在國內存量風電場規(guī)模巨大，場景多樣的背景下，“一場一策、一機一策”，將成為多場景下風電場改造的核心。憑借“以大代小”“單機等容”“專項優(yōu)化”等全場景解決方案，金風慧能將幫助電力企業(yè)盤活在運的老舊風場資源，為推動我國建設綠色能源體系、謀劃低碳轉型貢獻更大力量。
