風(fēng)機(jī)葉片除冰技術(shù)“倒春寒”中顯身手
? ? ? ?中國國際新聞傳媒網(wǎng)(向瑞成)3月17日電??? 近日,全國多地出現(xiàn)“倒春寒”天氣,江西省境內(nèi)降溫明顯,省內(nèi)多處風(fēng)電場出現(xiàn)覆冰停機(jī)情況,而國家電投集團(tuán)江西電力有限公司新能源發(fā)電分公司利用“風(fēng)機(jī)葉片除冰技術(shù)”, 實現(xiàn)更高效率的防除冰,進(jìn)一步減少凝冰電量損失,抵抗住了“寒潮”、“倒春寒”等不利天氣對風(fēng)電風(fēng)機(jī)的影響。
? ? ? ?近幾十年來,隨著我國風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)不斷提高,我國的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)處于世界一流水平。雖然中國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)已經(jīng)較為成熟,但仍然有一部分問題沒有建立成熟完善的解決系統(tǒng)。比如風(fēng)機(jī)在高寒地帶和高海拔地區(qū)運行時容易出現(xiàn)葉片覆冰的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象會對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安全性和經(jīng)濟(jì)性造成嚴(yán)重的影響。

? ? ? ?國家電投集團(tuán)江西電力有限公司新能源發(fā)電分公司在2016年就聚焦解決此問題而成立的《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片氣熱抗冰技術(shù)開發(fā)》科技項目,三年來,項目研發(fā)人員付出了艱辛的努力,在冰天雪地的艱苦環(huán)境中刻苦攻關(guān),在泰和天湖山風(fēng)電場研制安裝了樣機(jī),并獲取了大量試驗數(shù)據(jù),在行業(yè)內(nèi)率先進(jìn)行了有益的探索。此項目于2018年11月23日通過了由江西省電機(jī)工程學(xué)會組織的專家組評審結(jié)題。2021年,該公司在天湖山風(fēng)電場建立了國內(nèi)首座“十臺風(fēng)機(jī)中試規(guī)?!钡墓こ掏茝V應(yīng)用基地。同年,再對《風(fēng)機(jī)葉片防除冰技術(shù)研究》科技項目立項。與湖南防災(zāi)科技公司(電網(wǎng)輸變電設(shè)備防災(zāi)減災(zāi)國家重點實驗室)合作研究開發(fā)一套風(fēng)機(jī)葉片覆冰監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),提供集中監(jiān)測、分析、預(yù)警等功能的風(fēng)電場覆冰監(jiān)測實時服務(wù)平臺;與長沙理工大學(xué)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作,建立葉片內(nèi)腔流場和熱量傳輸仿真模型,開展流場和溫度場數(shù)值建模和仿真,形成《葉片空腔熱空氣加熱除冰數(shù)值仿真報告》;通過理論分析、數(shù)值仿真及試驗對比驗證等手段對氣熱除冰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制策略進(jìn)行優(yōu)化,實現(xiàn)更高效率的防除冰,進(jìn)一步減少凝冰電量損失。目前已向國家知識產(chǎn)權(quán)局申報了兩項發(fā)明專利和一項軟件著作。

? ? ? ?經(jīng)過了7年的技術(shù)沉淀和數(shù)據(jù)積累,有效驗證了氣熱抗冰系統(tǒng)在山地環(huán)境下能夠?qū)︼L(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行有效融冰,實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組“晚覆冰停機(jī)、早融冰啟機(jī)”,達(dá)到了有效增發(fā)電量的目的。2022年末至2023年初,江西省迎來多輪寒潮。據(jù)統(tǒng)計,全省最大覆冰容量達(dá)449.2萬千瓦,占統(tǒng)調(diào)風(fēng)電場裝機(jī)容量的85.52%。期間,在風(fēng)電場站端功率預(yù)測271.6萬千瓦出力的情況下,實際發(fā)電功率為33.3萬千瓦,損失出力約184.3萬千瓦。天湖山風(fēng)電場中試基地的10臺氣熱抗冰系統(tǒng)技改風(fēng)機(jī),在上述三次寒潮期間發(fā)揮了較好地作用,國網(wǎng)電科院到現(xiàn)場調(diào)研并給予了高度評價。寒潮期間總共實發(fā)電量907.49兆瓦時,與鄰近風(fēng)機(jī)平均覆冰時長對比縮短了160.69小時,對比增發(fā)電量861.5兆瓦時,總體自耗電率8.57%,增發(fā)電率90.37%。按50萬元投資成本計算,4~5年即可收回成本,安裝20年使用壽命計算內(nèi)部收益率19%。

? ? ? ?此項科技項目已經(jīng)在國內(nèi)若干個風(fēng)電場推廣應(yīng)用,并獲得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。國家電投江西新能源公司從研究→試驗→現(xiàn)場應(yīng)用的風(fēng)機(jī)葉片除冰技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展路徑,努力建立國內(nèi)領(lǐng)先的風(fēng)機(jī)防除冰研究平臺和創(chuàng)新基地。為實現(xiàn)國家電投“2035一流戰(zhàn)略”目標(biāo),建設(shè)成為具有全球競爭力的世界一流清潔能源企業(yè), 致力于建設(shè)“電網(wǎng)友好型”風(fēng)電場,助力清潔能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,推動風(fēng)機(jī)葉片防除冰科技項目向更深層次探索。(通訊員:周強(qiáng)? 吳江波??李升?。?/p>