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风电机组大型化趋势不可逆 这些企业的技术法宝是什么?

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-22  来源:北京国际风能大会暨展览会CWP  浏览次数:765  
核心提示:2018年10月17日-19日,2018北京国际风能大会暨展览会(CWP 2018)在北京新国展隆重召开。本次大会由中国可再生能源学会风能专业委员会、中国循环经济协会可再生能源专业委员会、全球风能理事会、中国农业机械工业协会风力机械分会、国家可再生能源中心和中国电子信息产业发展研究院(赛迪集团)六大权威机构联合主办。
  2018年10月17日-19日,2018北京国际风能大会暨展览会(CWP 2018)在北京新国展隆重召开。本次大会由中国可再生能源学会风能专业委员会、中国循环经济协会可再生能源专业委员会、全球风能理事会、中国农业机械工业协会风力机械分会、国家可再生能源中心和中国电子信息产业发展研究院(赛迪集团)六大权威机构联合主办。
 
  在“风电机组大型化技术论坛”中,包括大唐、金风科技、明阳智慧能源等众多风电知名企业技术专家分享了对于风电机组大型化趋势的看法,以及过程中的技术关键走向。
 
  以下为各企业代表精彩发言实录:
 
  大唐可再生能源试验研究院副总工高伟:整机商方法论需更新 目前未必支持10兆瓦、15兆瓦大型设计
 
  未来风电4个发展方向,大型化、智能化、海工化、储能化。
 
  将来高塔或大叶片,肯定就像飞机一样以摔一批机组为代价,而这就涉及到国内整机商的方法论问题。目前整机商的方法论是一致的,基本上到边了,理论不是无限放大的,可能支持两兆瓦、三兆瓦、五兆瓦设计,未必能够支持十兆瓦、十五兆瓦的设计。在海上风电发展过程中,真正往深海走要有新的设计方法论,也即飘浮式的方法论。
 
  金风科技副总工杨炯明:机组大型化的基“实”——金风科技实验技术研究与应用
 
  大型化对风电实验技术需求更加迫切。未来大型机组到底是什么样的?第一高效,第二高可靠,第三智慧,第四定制化。
 
  金风科技试验机型的核心是可以做以下5个验证,第一,风工况的模拟,核心是叶轮惯量的补偿研究。下一步就是网侧模拟、环境模拟。最后是硬件在环仿真,通过台子结合未来现场研究能够真正做到数字双胞胎验证能力。
 
  明阳智慧能源解决方案部总监叶凡:陆上大兆瓦级风电机组研发与应用实践
 
  采用大风机的趋势不可逆。欧洲代表了世界风电技术的前沿,新增装机平均是2.7兆瓦,德国是3.1兆瓦,丹麦是3.4兆瓦,欧洲大牌厂家发布的新产品没有一家是低于4兆瓦的。
 
  4.0时代,应对风电新能源的竞价和平价上网,大风机解决方案具备优势。在南方很多区域风速差异非常之大,在不同的风速点平均风速差最大会超过两米,对比当前主流批量三兆瓦风机,如果采用4兆瓦大机组,原来需要8个机位点现在可能选6个机位点就行,可以把好的风速全部挑出来,可以将整场平均风速提升8%,发电量提升12%。
 
  维斯塔斯中国郭子铭:大兆瓦风电机组市场份额在不断提升
 
  目前大兆瓦的风电机组市场份额在不断提升,预计2020年该趋势将尤其明显。对于未来新机型的预测,欧美主要推出机组将会集中在4兆瓦平台,亚太地区中国和印度市场主要推出机型是3兆瓦平台。欧洲、中东以及非洲随着竞价上网机制的实施,4兆瓦平台的风电机组开始向5兆瓦平台缓慢移动,两兆瓦在这些区域发展空间已经非常有限,从亚太来讲中国大部分厂家已经开始推出了3兆瓦甚至4兆瓦风电机组,对于印度来讲大功率机组的推广还不是特别成熟。
 
  维斯塔斯四兆瓦平台2010年开始投产,目前是第三代,即将推出第四代,全球已经安装超过6千台,遍布全球35个国家。
 
  上海电气风电副总工马文勇:三北地区将会最先实现平价上网
 
  去年开始三北市场复苏,但今天的三北市场和十年前迥然不同。三北今年是竞价,可以预见将会最先进行平价,面对的是无补贴,另外从营销模式来讲,也不再是以前的各司其职,应该会出现发电方、售电方和服务方打滚参与角逐的局面。另外资源有差异,之前三北是二类到一类,好的风速特别多,但是这一轮三北再启动的时候,更多的还是风速在7米上下当地空气密度这样一个风资源,相对是一个中高风速。
 
  我们要把三北机型开发分两个阶段,短期要做好控制,大型化机组有额外的配上一个大叶轮的需求,叶轮直径大到什么程度,二者要取得平衡;三北市场进一步开拓,特高压可以往北走,风速资源上去了会支持更大的功率等级。
 
  中船重工海装风电侯承宇:海上风电已经迎来了高速发展期
 
  现阶段海上风电已经迎来了高速发展期,海上风电肯定要走向深远海,深远海开发潜力也是十分巨大的,数据显示,我国水深超过50米的海域风能储量超过了1268GW,这个占比在日本和欧洲更高,超过了80%,全球深远海则超过了8000GW,发展潜力巨大。
 
  随着水深的增加,固定式机组的地勘成本还有施工成本增幅都是大大高于浮式机组的。但研究浮式风电还存在很多的问题,从设计标准,到分析工具,再到积累的经验都很欠缺,典型的挑战来自四个方面:总体设计的挑战也即如何才能提高整个系统性价比和可靠性、载荷分析的挑战、水池试验的挑战以及工程化技术的挑战。
 
  中材科技风电叶片鲁晓锋:大型叶片结构设计技术发展趋势
 
  当前风机主流还是两兆瓦,在这种条件下,大叶片设计材料仍然沿用了玻纤环氧的体系,另外结构形式基本上保持了不变。如何打破这个现状,这就涉及到结构设计的目标,从客户需求方面来说,客户需要什么样的叶片,一是高质量,二是快交付,三是低成本。
 
  结构设计未来的趋势是需要高性能低成本的材料,需要模块化和通用化的结构形式,需要参数化和差异化的刚度设计,需要精准化和精细化的强度校核以及需要层级化系统化的测试验证。
 
  Rambøll风电全球市场总监Søren Juel Petersen:丹麦最新海上风电竞标电价是0.392元每度
 
  降低发电成本非常重要,最近丹麦的最新的海上风电竞标电价是0.392元每度。
 
  在做研发的时候一定要做一些预先的决策,然后才能进入到计划还有整个设计当中。通用的风机模型从早期就可以做到这一点,速度会更快,并且也能够很精确算出风电场成本是多少,这个模型不仅能够帮助项目守时完成,还能加速项目的完成。
 
  在用这个模型做载荷迭代的时候,传统的设计一般会用最大荷载去计算,这样比较保险,现在可以区分不同的精度,然后分成几个组,然后再去计算每一个组的载荷,这样就可以降低整体的载荷,结果设计就会更优化,同时结构会更稳定,也可以降低度电成本。
 
  中车永济电机副总工段志强:风力发电机技术与发展趋势
 
  对未来近期技术发展趋势的理解,现在可以做的事情有三方面:第一个就是分瓣技术,各个技术侧重点不同,但是后期现场安装技术研究是现在要重点关注的,第二个就是高功率密度电机研发,关注客观条件的限制,第三个就是电机智能化研究,将来可能会和主机厂一块合作设计发电机,对电机运行状态进行更全面的监控,来避免故障之后做修补。
 
 
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