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解码株洲实体经济 中车株洲所做风资源整合的集大成者

来源:株洲市两型办 作者: 时间:2017年05月03日

  在新疆、甘肃的旷野里,高达80米的风机连片矗立。大风起兮,叶片飞转,工业造就的浪漫场景让人迷醉。

  现在,在中东部和南部低风速地区,也有了这样醉人的美景。近年来,风力发电的主阵地“三北”(华北、东北、西北)地区,已步入弃风限电红线。中东部及南部的低风速地区接过了绿色能源的大旗。

  养蜂人追赶花期,捕风者随风而动。奔走于微风拂面的山野中,中车株洲所展开了新一轮的追风行动。

  山野间智斗顽皮“风精灵”

  凤凰山风电场,位于株洲县与衡阳市衡东县交界处。这是长株潭地区首个风电项目,也是一个低风速发电项目。

  相较于“三北”地区8m/s甚至以上的高风速,低风速地区的风力资源可谓贫乏,年平均风速仅能达到每秒5至6米。像这样柔软、无形、精巧的“风精灵”,捕捉起来,难度很大。

  凤凰山海拔在440米至700米之间,风资源分布复杂。按照风能资源计算公式,风速下降,其能量将呈立方倍下降。要最大限度地收集风能,最直接的办法就是增加风轮直径,也就是叶片长度,增加捕风“网”的扫风面积。

  但叶片增长会带来机组载荷的增大。在确保低成本、安全性的条件下,技术成为决定项。最终,该风场选中了中车株洲所针对低风速风电市场推出的主力机型之一2兆瓦D110机组,也就是风轮直径为110米的风机。

  捕风“网”的微观选址,也至关重要。综合考校凤凰山风向和地形情况后,几十台风电机组,按“人”字形分立在山脊上。

  差异化的精细设计和科学规划带来丰厚回报。2016年,面对年平均风速仅5.18米/秒,冰冻、雷电等灾害多发的不利条件,该风电场依然实现累计上网电量17161万千瓦时,超过最初评估收益指标10%以上。

  “最新的2兆瓦D121机组已经研发出来了,发电效率较D110机组提高12%以上。”中车株洲所风电事业部技术中心副主任王靛说。

  随风而动的中车株洲所风机,如今已在郴州太平里、仰天湖、紫金山,永州道县审章塘、井塘等20多个低风速发电场安家。

  脱胎于困顿中的技术蓝海

  在低风速发电领域的耕耘和积淀,迅速将中车株洲所推向业内先锋位置。

  4月6日,国家能源局发布了《低风速风力发电机组选型导则》,中车株洲所是唯一一家参与《导则》编制的风电整机生产商。

  技术的领先,脱胎于困顿之中。

  2008年,中车株洲所开始批量生产风机,赶上了产业最好的一波潮涌。当时,全国各地蜂拥出一批风电设备生产商,最多时达到70余家。“每家生意都好,风机售价高达每千瓦7000元,仍然供不应求,通常是采购方提着钱来找也拿不到货。”中车株洲所风电事业部副总经济师蔡志平,至今仍记得当时的火爆场景。这一项的销售收入从2008年的5亿元,一直涨至最高峰时的20亿元。

  2012年始,风向变了。

  快速增长的风电装机容量,令“三北”地区火电竞争分食市场、地方用电负荷不足、就地消纳难度大等问题凸显,弃风限电现象加剧。

  从卖方市场转入买方市场,价格腰斩。

  产业寒冬。手握自主知识产权的中车株洲所裹紧棉衣,打定主意转向低风速市场。

  如今广泛应用的2兆瓦风机,就诞生于那时。目前中车株洲所已打通产品平台,D110、D115、D121、D126、D130这5种尺寸的叶片,都可适用于2兆瓦风机。

  这也意味着,面对各地的复杂风况,中车株洲所在产品匹配度上,具有先天优势。

  今年3月,在全国“首届低风速前沿技术与应用创新论坛”上,中车株洲所的“南方复杂环境下机组选型与优化设计”技术,获得“低风速时代十大技术创新”荣誉。

  练好内功的中车株洲所,又一次站到了产业风口。

  根据国家能源局发布的《风电发展“十三五”规划》,将加快开发中东部和南方地区陆上风能资源,实现到2020年新增并网装机容量4200万千瓦以上的目标。

  “按照规划,预计低风速新增装机容量将达到0.395亿千瓦,相当于新增19750台2兆瓦风电机组。”中车株洲所风电事业部技术人员迅速计算出结果。

  做风资源整合的集大成者

  2016年,凤凰山风电场接连遭遇冰冻、雷电等自然灾害,中车株洲所的售后维护人员,及时帮助风电场解决了叶片覆冰停运、设备防雷性能优化等问题。

  如今,中车株洲所还在运用大数据、云计算等信息技术,不断提高运维环节的智能化程度。目前,中车株洲所已搭建了风电大数据中心,对风电场实施集中管理,提供远程智能诊断服务,逐步实现机组的全生命周期维护。

  服务,还在继续向产业前端推移。

  从去年底开始,中车株洲所已先后与国家气候中心、法国美迪公司签订合作协议。

  前者是国内最权威的气象资源研究机构,后者则是全球风电工程领域风资源评估技术方面的顶级公司。

  与国内外一流学术机构和企业联姻,中车株洲所正在启动一场新的市场构局——打造国内最具权威的风资源系统平台。这套平台将集成各地区沙尘、雷暴、冰冻等气候环境的即时及历史信息,并为风电场的建设选址、高精度风资源测量等提供依据。

  “简单来说,就是为风电场运营商提供全方位‘一站式’服务。”中车株洲所风电事业部总经理彭华文总结。而这,也是低风速风电场开发成功与否的关键。


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