欧洲风电技术赋能中国竞价上网幕墙隔断

2020-01-29 02:44

时至今日,中国风电已经走过了快速发展的“黄金十年”,市场竞争进入深水区,各家主流风机设备厂商在竞价时代的布局方面各自角力。

从诞生之日起,国内风电产业的每一次变革都得益于对欧洲技术的创造性借鉴和后期的创新性研发,从而一跃成为全球规模最大、发展最快的装机市场。当 “竞价上网”成为热潮,中国风电企业向降本增效转型提升自己竞争力也成了必然之势。而那些第一时间与欧洲风电技术联姻的“先行者”已经华丽蜕变为中国清洁能源装备及服务的领航者,三一重能便是其中之一。

可再生能源竞价上网,欧洲早已实行多年,具备丰富的竞价应对策略和技术方案。欧洲技术赋能中国竞价上网,三一重能的经验值得行业借鉴。早在2016年,为了应对未来的竞价上网,三一重能便在西班牙设立欧洲研究院,以研发低度电成本的风电技术为主旨,利用先进的欧洲风电技术和风电专业人才提升风电机组的发电效率和可靠性。欧洲研究院拥有近20名全球顶级研发工程师,平均风电从业年龄15年,覆盖整机研发、叶片设计、智能控制等多个风电专业领域。

三一重能欧洲研究院和中国研究院本部联合研发,创新性推出国内领先的“智能化”+“数字化”风电整体生态系统,依托风机技术智能化创新和数字化应用,依靠智能技术、数据分析、产品迭代等技术手段,重新定义了“能感知、会思考、自控制、可判断”的智能风机,以系统集成、智能控制、智慧风电场为核心,让业主掌握更具竞争优势的竞价“底牌”。

2018年,三一重能欧洲研究院承担了905平台设计和研发工作,成果显著。平台集成了欧洲设计技术的全新整机结构和主控系统,整合了Winergy增速机、西门子发电机的新传动系统,大幅度提升了整机效率,相比上一代机组发电量提高达10%。中欧联合研发团队通过开发新的控制算法,更改设计配置和载荷计算,使得三一重能2.X MW机型的设计载荷从原始基线降低15%至20%。全新的降载方案使主要机械部件的设计更轻,极大降低了风机的成本。通过使用先进的新材料解决方案,优化叶片结构,降低叶片设计载荷,可以将叶片重量降低5%,成本降低12%。创新性采用新结构,新控制,新传动等技术,使得轻量化后的三一超低风速机型将中国风资源可开发区域平均风速将至4.5米/秒,已经超越欧洲同款机型的技术水平。

智能控制方面,欧洲研究院引进先进的控制技术和开发手段,融合智能控制、智能传感、预测控制、数字化等多项前沿技术,打造行业领先的控制系统平台。控制策略方面:905风机平台颠覆了传统平台的控制方法,创造性地研发出了智能寻优控制技术,配套独立变桨技术、激光雷达技术和柔塔控制技术等先进的控制策略,大大提升了三一风机的发电量并降低了载荷;系统配置方面:集成了智能视音频检测、火灾报警、在线振动检测等系统,多方面全方位的实时监控和录波,并通过高速的通信网络进行传输,风机控制安全性和可维护性获得成倍提升;同时配套905平台风机控制系统,全面引进开发出新一代SCADA系统、能量管理平台、风功率预测系统,具有数据量大、通讯速度快、报表全面,界面友好等特点,使得精确的故障预警、实时的风场监控、精准的风功率预测成为可能,为打造三一重能未来无人值守或少人值守风电场提供了技术保障和数据支持,极大提升了发电效率并降低了运维成本。

三一重能欧洲研究院协同中国研发工程师开发出了适应国内低风速、高切变地区的120米、140米柔性高塔筒,并快速取得整装风场检验。在同一风场同等条件下,三一140米风电机组可以更快的达到满发,大幅提高风电机组的发电量,当风场年平均风速4.5m/s,风切变为0.3时,140米塔筒高度相对90m高度年发电量提高36.1%,大大增加业主收益。通过对平台等内附件的模块化、精细化设计以及有限元分析,在大幅提升内附件精细化水平的同时,内附件重量大幅降低。三一重能创新研究高级控制策略,在降载、防超速、共振穿越、提升发电量等方面对控制策略进行了全面优化和升级。在众多降载控制策略的加持下,风电机组的运行载荷大幅减小,塔筒等关键部件可以做得更轻,降低了风电机组及塔筒的生产、制造、运输以及安装成本。

为持续提升三一重能风机产品的质量与可靠性,欧洲研究院协同三一重能导入并实施航空航天质量体系标准,更加严格地要求产品研发、采购、制造及运维的全过程。2018年,三一重能取得了由欧洲“Bureau Veritas Certification”颁发的“航空航天质量体系标准”认证证书,成为国内首家荣获此类证书的中国整机制造企业。通过对航空航天质量体系标准的严格执行,三一风机产品的运行业绩持续改善,风机可利用率大幅提升,有效的保证了风机“低风速发电效率”和“整机可靠性”,保证了高发电量低度电成本的竞价策略得以实现。

在改革开放40周年之际,中国风电市场正在进入全新的竞价上网时代,这个时代的“战场”变了,从南方低风速地区重新回到“三北地区”;开发模式变了,从粗放型到精细化,从注重发电量到重视开发全过程控制;竞争玩法变了,从低价中标到低度电成本中标,既要降低风机成本又要提高机组质量,还要提供全生命周期的精准服务解决方案。当前情况下,三一重能欧洲研究院致力于降低度电成本的研发攻关,将中国三北地区的度电成本控制在0.18元以内,南方5m/s低风速地区的度电成本优化至0.28元以内。技术进步带来的是产品研发的加速,在北京风能展前夕,三一重能将陆续公布一系列最新的“竞价利器”,全新的超低度电成本机型。

三一重能欧洲研究院成立的目的就是“为变而变”。2018年下半年,三一重能被认为是中国风电行业的最大变量。2019年,三一重能必将不再是最大的变量,而是确定无疑的成为撬动竞价时代加速的最大变局。

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