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最美风电场 | 1900小时,山地超低风速风电项目同样有好效益

2023-12-05 来源:风能专委会CWEA 浏览数:689

延安,中国革命的圣地、新中国的摇篮,见证过中国革命的曲折历程和伟大胜利。站在新的历史起点上,延安正掀起一场绿色革命,依托

延安,中国革命的圣地、新中国的摇篮,见证过中国革命的曲折历程和伟大胜利。站在新的历史起点上,延安正掀起一场绿色革命,依托大力发展新能源产业,经历着一场从“黄”到“绿”、由“绿”而“富”的深刻变革。

近日,“最美风电场”活动报道组来到位于延安市的“革命红都”“将军故里”志丹县,以其首个集中式风电项目——国家电投集团湖北电力有限公司风电分公司陕西志丹锐佳风电场(下称“锐佳风电场”)为样本,深入探究风电企业面对较差的资源和环境条件如何攻坚克难,通过技术和管理创新,打造兼顾经济效益、生态效益、社会效益的风电项目,为革命老区的社会经济转型提供支撑。

红色圣地逐绿行

从志丹县城驱车向北,在崎岖山路上行驶近2个小时后,不断有耸立于山巅的风电机组进入视野,提醒着报道组已经进入锐佳风电场。站在建于山顶之上的升压站极目远眺,崇山峻岭尽收眼底,风电机组散落山头,给人以震撼的视觉冲击。

据锐佳风电场场长张欣介绍,锐佳风电场总装机容量为10万千瓦,安装了由中车株洲电力机车研究所有限公司(下称“中车株洲所”)研制的28台WT2500D146H100风电机组和10台WT3000D146H100机组,于2020年12月投运。

3年来,全场发电量逐年提高。2021年,在3.74米/秒的年平均风速下,发电量达到1.28亿千瓦时,年利用小时数为1282小时。2022年,在4.29米/秒的年平均风速下,发电量增至1.51亿千瓦时,年利用小时数为1514小时。2023年1—10月,在4.44米/秒的平均风速下,全场共发电1.53亿千瓦时,全年利用小时数有望达到可研报告设定的1900小时目标。

作为志丹县首个、也是目前当地装机规模最大的风电项目,锐佳风电场起到了很好的示范作用,有效带动着全县风能资源开发,多个项目处于在运或在建中。

风电的兴起,让志丹县在破解社会经济发展困局方面有了新的抓手。长期以来,石油工业一直占据着志丹县域经济的主导地位,不仅导致城乡发展不平衡、经济结构不合理等问题日益凸显,更付出了巨大的生态环境代价。随着风电提速发展,志丹县的经济结构逐步实现从曾经的“一油独大”转向如今的“多业支撑”,发展质量得到显著提升。

目前,志丹县已将风电确立为重点产业。《志丹县国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》提出,要建设风电大县,利用风能和太阳能资源优势,大力发展风电和光伏产业。到2025年,建成总装机50万千瓦的新能源项目,形成县域工业新的增长点。

当被问及为何选择在延安地区开发风电项目时,张欣解释说,延安属于革命老区,也是国家电投集团定点扶持的地区。2019年,国家电投湖北公司结合志丹县的风能资源条件,以及陕北至湖北±800千伏特高压直流输电工程建设规划,选定志丹县作为新能源投资开发地,开启了该县风能资源规模化开发的先河。

锐佳风电场为志丹县创造出可观的经济价值,项目投资额超过9亿元,每年可向当地缴纳税款约1.2亿元。

同时,国家电投湖北公司通过在当地采购建筑材料、雇用本地人从事施工和日常维护工作、拓宽与维护道路、向外推荐当地特色苹果和羊肉、帮助老百姓解决用水问题等举措,以使更多人从中受益。

“我们始终坚持让风电产业与地方经济协同发展,在开发风电项目时,因地制宜将风电企业的利益同县域经济、村集体利益相结合,实现互利互惠。”国家电投湖北公司风电分公司副总经理韩冰表示。

据了解,为践行国家电投确立的“2035一流战略”目标,国家电投湖北公司提出了到“十四五”末使风电装机规模达到1000万千瓦的目标,并依靠自主开发与合作并购等积累了一定的风电装机容量和潜在容量。预计到2023年年底,该公司的风电累计装机容量将达到500万千瓦,到2025年有望达到1000万千瓦。

作为锐佳风电场的主要合作方,中车株洲所同样在延安地区积极开展业务布局,已与延安市政府签订《新能源产业合作框架协议》,双方将在装备制造、新能源开发、秦创原建设、人才交流、科技及新兴产业等领域开展全方位、多元化战略合作。今年3月,中车延安零碳产业园正式开工,将建设年产500台6.X MW以上风电整机生产线、年产400万千瓦智慧储能装备、年产300万千瓦风电变流器和500万千瓦光伏逆变器制造基地,打造规模化新能源产业集群。

不只是经济价值

在中车株洲所风电事业部运维服务部副部长王理看来,锐佳风电场的另一个重要价值是,它为资源和环境条件较差地区的风能资源开发提供了借鉴。

锐佳风电场所在地的年平均风速只有4米/秒左右,属于四类风能资源区。且项目场址为复杂山地地貌,海拔高度在1400~1650米。风电机组分布于不同的山脊上,机组之间距离远,海拔落差大,山体坡度较陡,地形复杂多变。

“陕北属于湿陷性黄土地区,水土流失严重。近两年,当地的降雨量突然偏多。由于项目的集电线路电缆长度超过80公里,且以地埋的方式敷设,因此,电缆塌陷、道路造冲毁等情况时有发生。”张欣补充道。

需要提及的是,志丹县存在一定程度的弃风限电问题。

即便在如此多苛刻条件的限制下,锐佳风电场依然运行良好,表明伴随技术进步,辅以精细化管理,风能资源开发的下限正被不断突破,为风电发展打开了更大空间。

这其中,风电机组无疑是最关键的因素之一。数据显示,自投运以来,中车株洲所提供的38台风电机组保持稳定运行。2021年,机组平均可利用率为99.57%;2022年,这一指标升至99.87%;2023年1—10月,机组发生故障的次数较2022年同期下降7%,平均可利用率达到99.9%。

“经过消缺和技改,机组可靠性进一步提高。今年10月,38台机组仅报过一次故障。”中车株洲所锐佳风电场现场服务经理杨文成表示。

据悉,锐佳风电场所用的两款机型,是中车株洲所针对低风速和超低风速地区研发的高发电效率、高可靠性风电机组。其中,2.5MW机型于2018年10月推向市场,2年内其累计收入超过百亿元,被称为“百亿”机型,成为该所推出的最成功的机型之一。

王理认为,“随着规模化开发的深入,行业需要更多涉足风速低、地形复杂的地区,而我们已经有整套方案来解决在这些地区开发风电项目面临的挑战,这是锐佳风电场的一个‘美’之所在。”

走访时记者注意到,风电场附近有开采石油的抽油机处于运转中。原来,锐佳风电场场址与长庆油田的采油区存在重叠。双方已通过共用道路、交流经验等方式,建立起合作机制。

“长庆油田作为志丹县的经济支柱之一,在新能源领域持续开展探索,计划建设几个分散式风电项目,旨在实现传统能源与新能源的融合发展。”长庆油田相关负责人表示,“锐佳风电场为志丹县后续风电项目的落地提供了参考。我们已经与锐佳风电场现场人员就风电项目测风、选址、机组选型、施工、运维进行过交流,今后如有必要我们会请他们进场指导。”

精诚合作树标杆

目前,锐佳风电场的机组尚未出质保期。围绕机组运维,国家电投湖北公司与中车株洲所的现场团队展开了紧密协作,如定期进行阶段性总结,听取业主方的反馈,研究改进方案。

国家电投湖北公司则安排己方人员参加由中车株洲所组织的技能培训,讨论机组出现过的故障,以学促练,极大提高了他们的机组故障处理能力。

同时,双方都在运用数字化技术手段来提升运维效率。锐佳风电场的机组数据信息已接入国家电投湖北公司的集控中心,实现了机组运行状态监控、数据分析、运维管理等功能。

中车株洲所构建的风电机组运行保证体系,包括SCADA 3.0远程监控平台、CMS状态监测系统、大数据平台、智能运维平台、故障预警与健康管理平台,能够指导现场人员开展高效的维护作业,以及有效的预防性维护。

中车株洲所现场服务团队的专业能力得到了业主方的认可。“从施工到运维,随处可以看到中车株洲所工程师忙碌的身影。他们的付出有力保障了机组的高效、可靠运行,也给我们带来了新的管理理念。令我深有感触的是,中车株洲所的团队总是站在业主的角度去考虑问题。”张欣评价道。

这在已实施的技改中得到了印证。据杨文成介绍,为了最大限度提高发电量,他带领团队对机组进行过一系列技改。比如,通过优化机组偏航解缆程序,使其在正常停机状态下强制解缆,增强大风时段机组的发电性能。针对严冬时气候恶劣致使风向风速仪不时发生加热损坏的情况,对加热回路进行优化升级,减少故障率。

“有些技改是我们主动实施的,而非等到业主发现或出现了问题再去补救。我们不会只盯着质保期,而是要确保机组在整个生命周期内保持稳定运行,以实现客户收益的最大化。”王理强调。

张欣相信,“在双方共同的努力下,一定能够将锐佳风电场打造成区域标杆风电场。”

韩冰表示,自2020年国家电投湖北公司与中车株洲所签订合作框架协议以来,双方已形成多领域、多层次的良好合作关系。接下来,国家电投湖北公司将继续深化与中车株洲所的合作,通过发挥各自优势实现共赢。

黄土高原变绿了

在志丹县这类生态脆弱的地区开发风电项目,如何保护好生态环境是摆在开发企业面前的一道难题。

多年前,锐佳风电场所在地的植被稀疏,部分野生动物濒临灭绝,沙尘暴天气频发,人们出行包裹严实,整日面朝黄土背朝天,粮食产量仅能勉强维持生计,当地村民陆续搬离此地。

“针对这种情况,我们考虑的不只是做到不破坏,更希望实现增绿扩绿。”张欣说。

为此,国家电投湖北公司在可研阶段就编制了严密的水保、环保实施方案,并配套了专门资金;合理规划运输道路和优化机位设计,尽可能缩小安装平台的面积,减少开挖量;施工结束后,及时采取人工种植等措施,对场区道路上下边坡、安装平台进行复绿。

对于国家电投湖北公司而言,做好生态环境保护是一项长期工作。为此,现场人员主动承担落实植树造林任务,仅今年就植树3000棵,不断提升风电场的“颜值”。后期,还将持续开展机位点边坡的绿化工作。

在日常运营中,业主方十分注重从细节入手做好环保工作,如建立应急处置程序,与有资质公司签订合同,及时处置生产中产生的危废品,确保零污染、零排放。

值得一提的是,锐佳风电场每年为志丹县的电网输送了大量绿色电力,用于当地油田的生产运营等,为全县减排提供了有力支撑。据测算,风电场的年发电量相当于节约标煤5.84万吨,减排二氧化碳15.85万吨。

经过数年努力,风电场所在区域的植被变得茂盛,每到春夏季,风景优美,气候宜人。生态系统随之逐步恢复,野生动物的种类、数量明显增多。

现场人员回忆说,平时去机位点的途中,经常能碰到野猪、狍子等,甚至还有野狼。

“在处理大力发展风电和保护好生态环境的互相关系时,应坚持科学方法和创新,做到风电项目与周边生态环境的和谐共生。”韩冰向记者表示,“国家电投湖北公司坚决贯彻集团的相关指示和要求,力争使风电项目开发成为改善当地生态环境的契机,这是国企应当担负的责任,也是风电作为绿色能源的应有之义。”


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