該項目中應(yīng)用的750T深度技改解決方案，為750kW 機(jī)組風(fēng)電場的存量資產(chǎn)增值提供了最佳實施路徑。

 

位于河北省承德市最北端的圍場縣，是我國風(fēng)能資源最為豐富的地區(qū)之一，某清潔能源領(lǐng)軍企業(yè)投資建設(shè)的750kW機(jī)組風(fēng)電場（下稱“該風(fēng)電場”）即坐落于此。

 

2008年，該風(fēng)電場一期項目裝備的數(shù)臺金風(fēng)GW750機(jī)組全容量并網(wǎng)，至今已平穩(wěn)運行近13年，持續(xù)向華北電網(wǎng)輸送著清潔高效的綠色能源。

 

該風(fēng)電場負(fù)責(zé)人表示：“和國內(nèi)大多數(shù)在2010年之前投運的風(fēng)電場類似，這里的風(fēng)資源優(yōu)勢得天獨厚，上網(wǎng)電價是0.54元/kWh，可以說是享有著‘政策紅利’。”

 

     然而，隨著風(fēng)機(jī)技術(shù)進(jìn)步以及產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，新機(jī)型的風(fēng)能利用效率穩(wěn)步提升。相比之下，投運13年的老舊風(fēng)場就顯得相對“落伍”，以當(dāng)前主流技術(shù)對存量機(jī)組進(jìn)行系統(tǒng)性改造，挖潛技術(shù)進(jìn)步紅利，助力存量資產(chǎn)提質(zhì)增效，大有可為。

 

 

據(jù)了解，目前老舊風(fēng)場的置換升級，“以大代小”是業(yè)主普遍選擇的解決方案之一。但有業(yè)內(nèi)專家指出，老舊風(fēng)場在置換機(jī)組上需直面“政策”和“財務(wù)”兩方面的風(fēng)險。老舊機(jī)組技改需從地方電網(wǎng)消納能力、電力市場化程度、地方環(huán)評水保政策、土地的綜合利用、拆除設(shè)備的循環(huán)利用、碳排放和交易等多維度評估經(jīng)濟(jì)性和社會效益，繼而定制解決方案。

 

風(fēng)電場面臨著兩難的選擇：如果不做機(jī)組置換，隨著服役時間的增長，設(shè)備老化、零部件故障等一系列影響機(jī)組可利用率和運營效益的問題會日益突出；如果實施增容更新，首先要參照新建風(fēng)電項目實施核準(zhǔn)管理，其次，在增容的實施中，征地、環(huán)評等審批流程復(fù)雜、漫長。而舊機(jī)組剩余價值未有效發(fā)揮和新機(jī)組制造帶來的增量碳排放，也是資源浪費，這也是有擔(dān)當(dāng)?shù)那鍧嵞茉窗l(fā)電企業(yè)在業(yè)務(wù)決策時需要重點考量的問題。

 

 

平價上網(wǎng)時代，如何以最少的投入成本，借助現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)風(fēng)資源和電價優(yōu)勢獲取更高收益，是早期投運的兆瓦級以下機(jī)組風(fēng)電場業(yè)主的核心訴求。

 

對此，北京金風(fēng)慧能技術(shù)有限公司（下稱“金風(fēng)慧能”）早在2018年就組織了20余人的研發(fā)團(tuán)隊，對750kW老舊機(jī)組進(jìn)行提質(zhì)增效攻關(guān)。依托金風(fēng)科技1.5MW直驅(qū)機(jī)組產(chǎn)品平臺，開發(fā)出“750T深度技改解決方案”（下稱“750T方案”）。

 

 

 

750T方案的核心是利用原機(jī)位點，將定槳失速型風(fēng)機(jī)升級為變槳變速型風(fēng)機(jī)，更換葉輪，使葉片直徑增至77米，掃風(fēng)面積增大137%，從而大幅度提升低風(fēng)速段的發(fā)電功率和風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率。

 

金風(fēng)慧能風(fēng)機(jī)優(yōu)化產(chǎn)品線總監(jiān)岳健表示：“750T方案可在不改變單機(jī)容量的前提下，保留原基礎(chǔ)、大部分塔筒和機(jī)艙，有效提升發(fā)電量和機(jī)組安全性，實現(xiàn)友好并網(wǎng)，是適合該風(fēng)電場的最佳解決方案。”

 

他進(jìn)一步表示：“事實上，750T方案還可以幫助提高老舊風(fēng)場全面梯次技改的經(jīng)濟(jì)性。該方案更換的直徑77米葉片可以采用臨近風(fēng)電場GW77-1.5MW機(jī)組的葉片，而GW77-1.5MW機(jī)組葉片可替換為直徑87米葉片，從而大幅提高兩個風(fēng)電場的總收益，而技改總投入降到最低。隨著我國存量風(fēng)電項目逐年增加，梯次技改市場前景可期。”

老舊機(jī)組，早改早受益。

 

 

金風(fēng)慧能在對該風(fēng)電場全場數(shù)十臺機(jī)組的歷史運行數(shù)據(jù)，以及各個機(jī)位點的風(fēng)速進(jìn)行對比分析后，基于為項目業(yè)主解決燃眉之急、提升電場安全性和將技改效果最大化這幾點考慮，雙方共同敲定：選定其中一臺故障頻次最高且實測風(fēng)速最低的機(jī)組作為技改機(jī)組。

 

該方案既能解決業(yè)主的現(xiàn)實需求，又能與現(xiàn)場風(fēng)資源條件充分結(jié)合，發(fā)揮750T方案“提升全風(fēng)速段、特別是低風(fēng)速段發(fā)電功率”的核心優(yōu)勢。

 

技改的實施周期每縮短一天，就能為風(fēng)電場多創(chuàng)造一天的發(fā)電收入。

 

“750T方案已經(jīng)應(yīng)用在國內(nèi)很多項目中，積累了豐富的實施經(jīng)驗。為了給項目業(yè)主減少停機(jī)損失，我們在確保施工安全和質(zhì)量的前提下，采用科學(xué)的施工部署與合理的人員、物料安排，將技改的作業(yè)周期從10天壓縮到了7天”， 岳健在回顧此次技改項目時特別強(qiáng)調(diào)，“每次技改項目的實施，都是一場與時間的賽跑。”

 

該風(fēng)電場負(fù)責(zé)人也由衷地贊嘆：“從主吊進(jìn)場到并網(wǎng)運行，只用了7天時間，這個效率確實超出我們的預(yù)計。比原計劃提前3天并網(wǎng)，僅這一項就帶來近萬元的發(fā)電收入，技改節(jié)省的工期，對我們來說就是真金白銀。”

 

 

各項數(shù)據(jù)和測試結(jié)果表明，750T方案的科學(xué)性和有效性在樣機(jī)改造中得到了充分印證。

 

該風(fēng)電場負(fù)責(zé)人表示，技改機(jī)組在風(fēng)資源利用率、發(fā)電量收入和并網(wǎng)性能方面都有顯著的提升。尤其是在發(fā)電量和收益提升層面，與原機(jī)組歷史發(fā)電數(shù)據(jù)對比顯示，技改機(jī)組的年等效利用小時數(shù)提升95%，每年可增加70萬元的凈利潤。

 

技改機(jī)組為何能展現(xiàn)出這樣的成效？

 

首先，在發(fā)電量提升層面，由于變槳變速技術(shù)和最優(yōu)控制策略的助力，機(jī)組在全風(fēng)速段、特別是低風(fēng)速段的發(fā)電功率和風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率得到顯著提升。

 

 

對比技改前、后的功率曲線，可以發(fā)現(xiàn)：在額定風(fēng)速以下時，機(jī)組變速運行，實現(xiàn)了最佳的連續(xù)路徑控制；在額定風(fēng)速以上時，機(jī)組采用變槳運行，基本維持滿發(fā)功率。

 

在風(fēng)能利用率方面，除了掃風(fēng)面積增大之外，在偏航自校正技術(shù)的作用下，風(fēng)輪能夠準(zhǔn)確偏航對風(fēng)，提升了機(jī)組捕獲風(fēng)能的能力。

而新增的變流器，使機(jī)組具備了“一次調(diào)頻”“高穿”等功能，實現(xiàn)友好并網(wǎng)；振動控制技術(shù)的應(yīng)用，抑制了機(jī)組的振動水平，提升了機(jī)組的穩(wěn)定性和耐久性。

 

更重要的是，750T方案不僅適用于這一家風(fēng)電場，對于國內(nèi)的750kW、780kW、850kW機(jī)組老舊風(fēng)場同樣適用，是最兼具經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境性考量的解決方案。

 

750T方案已經(jīng)在內(nèi)蒙古達(dá)茂、湖北大悟、遼寧鐵嶺等多地的750kW機(jī)組風(fēng)電場得到成功應(yīng)用，不但延長了機(jī)組的服役時間，更有效提升了發(fā)電量，實現(xiàn)新能源友好并網(wǎng)。

 

據(jù)統(tǒng)計，在上述項目中，750T方案的增量全投資內(nèi)部收益率可達(dá)到10%至16%，為老舊風(fēng)電場資產(chǎn)增值注入了新的活力。