青海海西茫崖分散式風電,為礦業之城注入新能量
發布時間:2022-07-25      瀏覽量:1668

青海海西茫崖分散式風電項目并網_金風科技

在祖國的大西北有這樣一個地方,坐落著青海省“最年輕”的市,又因為離它最近的敦煌市在近400公里之外,因此也被稱為中國最孤獨的一座城市,這個地方叫茫崖。

建成于2018年的茫崖市在短短幾年時間里即因諸多“網紅”景區成為越來越多游客“打卡”的目的地,現如今,這里也有了代表清潔能源的新標志。2021年3月8日,隨著青海省電力調度中心發出并網指令,青海水利水電集團茫崖風電有限公司10MW分散式風電項目(下稱“茫崖分散式風電項目”)一次帶電并網成功,填補了青海省分散式風電領域的空白。

茫崖分散式風電項目并網_2.5MW風力發電機組_金風科技

茫崖分散式風電項目位于青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市茫崖鎮,安裝4臺金風科技GW140-2.5MW型風電機組,配備4臺35kV箱式變壓器,1回集電線路匯集4臺風電機組所發電力接入110kV阿卡托變電站35kV側,與主干電網實現并網。

在規?;_發與技術進步的驅動下,過去十年間,我國陸上風電度電成本下降了40%,目前大部分地區的新建風電項目可以實現平價上網,風電已經成為具有經濟性的能源之一。茫崖鎮地處戈壁荒漠,平均海拔高度約3000米,當地油氣礦資源豐富、密集。因此,為積極響應政府號召推動當地高能耗礦區的能源轉型,就近開發分散式風電獲得了業主方的認可。

分散式風電項目單體規模較小,建設周期短,開發方式更靈活。相比需要大規模、遠距離輸送電力的集中式風電項目,分散式風電更適合因地制宜,就近滿足能源需求及負荷響應。此外,與集中式風電項目相比,分散式風電項目的初始投資下降了一個量級,準入門檻降低以及經濟性提高,在一定程度上加速了民間資本進入風電領域。分散式風電點多面廣,與負荷側結合緊密,自發自用的消納模式和精細化管理更適用于私營企業。

實際上,在開展項目前期調研時,業主已對整個茫崖鎮可消納的電量進行過精準計算,建設容量就是根據計算結果得出的。該項目采用“就地消納”模式,不存在限電問題,發出的綠色電力全部供給茫崖鎮和茫崖鎮企業石棉礦使用,這也就意味著當地將逐步實現100%清潔能源替代。

據了解,茫崖分散式風電項目并網僅11天,便已實現單日發電237300千瓦時,折算單日發電小時數為23.73小時,基本實現了全天滿發的狀態。截至2021年12月31日,總共發電量逾2500萬千瓦時,超出可研報告中的計算值。

然而,取得這樣的成績絕非易事,茫崖分散式風電項目所在地的特殊氣候、地形與風資源條件,對制造商的設備技術可靠性與相關公司的項目運營管理能力均提出了嚴峻挑戰。

不可否認,一方面,青海地處青藏高原腹地,被譽為“三江之源”“中華水塔”,水力、風、光等清潔能源資源蘊藏豐富,發展清潔能源優勢突出;另一方面,茫崖南面是可可西里無人區,西邊是阿爾金山無人區,西北面則是新疆羅布泊無人區,東面是青海人煙稀少的柴達木盆地,由于日常無人值守,如何保障分散式風電項目的設備穩定運行成為至關重要的問題。

茫崖分散式風電項目場_風電場規劃建設運維_金風科技

具體來看,茫崖分散式風電項目場區海拔高達3150米,空氣密度不足0.9Kg/ m3(在0°C、1個標準大氣壓的標準條件下為1.29Kg/m3),這對機組的絕緣、散熱、抗雷擊、抗太陽輻射等能力提出更高要求。對此,整機商對項目采用的機型進行了高海拔適應性定制,針對機組變槳系統、變流系統、低壓配電系統、電控系統中所有相關部件,重新選型設計與校核。同時,葉片不僅采用防輻射涂層與防雷接地線,還配置了雷電記憶卡;發電機外部絕緣距離更大,繞組絕緣實現了強化設計。值得一提的是,金風科技永磁發電機的外轉子結構,天然適宜在高海拔特殊環境下運行,在機理上解決了高海拔地區發電機較易溫升(其中各元件的溫度高于環境)問題。

茫崖分散式風電項目附近年平均氣溫僅為0~4°C,極端最低氣溫可達-28.8°C。為適應當地較低的氣溫,金風科技為項目配置了最低工作環境溫度為-30°C的低溫型機組。在傳動部件、焊接結構件、葉片與油品等方面,機組采用了工作環境溫度更低的材料,并加強機艙密封。例如,航空結構鋼耐低溫特性較好,不銹鋼則對低溫敏感度低,因此,這些機組配置的低溫型葉片,全部金屬材料均換用了對應鋼材。除了被動防寒保暖措施,如電控、變流、風向與風速儀等對低溫更敏感的系統,則被安裝集成了主動加熱設備或功能,配合金風科技機組先天傳動特點,免除大功率加熱裝置,有效控制了低溫環境下的自耗電量。

當地的一種特殊環境情況值得提及。茫崖的石棉礦是世界排名第二,石棉質量第一的超大型石棉礦床,茫崖分散式風電項目正處在石棉粉塵影響區域內,致使設備健康受到一定威脅。因此,機組葉片與發電機防護成為首當其沖必須解決的問題。該項目機組的葉片采用了高質量面漆、優質模具、氣動前緣保護膠衣等,表面更為平整光滑,不僅耐沖蝕,還具有一定的自清潔能力。發電機應用了先進的定子線圈表面處理工藝,實現氟硅橡膠整體防護,再加上極低的轉速,在發電機所處的高度,微小的沙塵對上述形式防護基本已沒有影響。

解決了機組硬件上的挑戰后,如何保證項目能夠長期、穩定的運營成為另一個需要關注的重點。茫崖分散式風電項目相距其他項目較遠,當地含氧量不及平原地區的70%,疊加大風帶起的石棉粉塵,對現場運維人員身體健康不利。正因為如此,無人值守是最適合于該項目的運維模式。得益于分散式風電項目的共享技術服務管理方式,整機商的技術人員駐扎在距離茫崖分散式風電項目50公里處,與青海水利水電茫崖二期風電項目實現共享服務,利用先進的數字化管理平臺,綜合運維、檢修、物資信息充分實施預防性維護,在確保了運維工作快、準、精的同時,成功實現無人值守。

金風科技_數字化風電場解決方案

茫崖分散式風電項目為風電走進西北部沙漠、戈壁、荒漠地區“起了個好頭”。今年5月,國務院辦公廳轉發國家發展改革委、國家能源局《關于促進新時代新能源高質量發展的實施方案》,特別強調了創新新能源開發利用模式,包括支持在石漠化、荒漠化土地以及采煤沉陷區等礦區開展具有生態環境保護和修復效益的新能源項目;積極推進鄉村分散式風電開發。

6月,《“十四五”可再生能源發展規劃》發布,提到以風光資源為依托、以區域電網為支撐、以輸電通道為牽引、以高效消納為目標,統籌優化風電、光伏布局和支撐調節電源。在工業園區、經濟開發區、油氣礦區及周邊地區,積極推進風電分散式就近開發,建設一批就地消納的風電、光伏項目。

可以預見的是,在“十四五”期間,風電將繼續為能源發展發揮重要作用。而分散式風電模式憑借建設周期短、開發方式更為靈活等諸多優勢,將為全面推動清潔能源、裝備制造、旅游等產業協同發展帶來幫助。


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