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超强台风过后,风机完好无损!这些企业都使出了哪些杀手锏?

国际能源网能源资讯频道  来源:风电头条(微信号:wind-2005s)  日期:2019-08-15
   今年第9号台风“利奇马”于8月10日01时45分在浙江省温岭市登陆。
  本次“利奇马”不仅是2019年西北太平洋的最强台风,也是2019年登陆中国的最强台风。
  据应急管理部统计,截至2019年8月14日,“利奇马”共造成1402.4万人受灾,56人死亡,14人失踪,1.5万间房屋倒塌,农作物受灾面积113.7万公顷,其中绝收面积9.35万公顷,直接经济损失515.3亿元。
  从近年来风机受损的情况看,即便是在设计的极限风速以内,仍有部分风机在台风中遭受重大损失。
  “桑美”经过的某风电场
  “天兔”经过的某风电场
  “威尔逊”经过的某风电场
  在风电行业,特别是海上风电,面对频频袭扰的台风,如何降低台风带来的灾害,成为海上风电发展必须解决的首要问题。
  截止目前,包括象山珠山、北仑福泉山、云和黄源、北仑穿山、象山涂茨、庆元双苗尖、宁海一市、浙江海盐、海宁尖山、古田泮洋、宁海茶山、鄞州白岩山、嘉兴平湖、台州大陈岛等15个风电场都处在此次超强台风“利奇马”的影响范围内。风机却依然不倒,到底这些风机有什么先进之处。
  金风、远景、运达、明阳、中国海装、上海电气、东方风电、国电投江苏公司、华东院等这些驾风者到底有哪些杀手锏或秘籍?
  金风科技:抗台技术+海上台风适应性风机
  受我国浙江、福建等地强台风天气影响,金风科技研发了多项抗台技术。
  在2018年10月17日北京国际风能大会暨展览会(CWP2018)创新剧场,金风科技正式发布最新开发的四款智能风机——GW168-8MW海上大容量机组、GW184-6.45MW海上大叶轮机组、GW168-6.45海上台风适应性低风速机组和GW155-3.3MW陆上中低风速机组。
  其中GW168-8MW机型采用创新性E-top机舱一体化设计,将所有电气设备布置在机舱内,可大幅减少电缆成本及现场调试时间;采用一体化智能水冷系统设计、E-plus低温超发策略设计、台风适应性设计等,更加适应我国东南海域的风况和海况特点。而GW168-6.45机型为该区域海上风电场量身打造,在领先的6S平台上进一步优化升级,更加高效满足集约用海、发电量提升和成本优化需求。
  此外,在海上工程方面,金风科技通过深入研究海上载荷及支撑结构设计关键技术,搭建了iDO(integrated Design Offshore)支撑结构整体化设计平台,将整个支撑结构作为一个系统进行设计,针对海上复杂环境条件,包括海冰、地震、台风极端环境,实现海上风电机组载荷优化和塔架、基础结构定制化优化设计,实际应用可降低基础设计载荷10%~15%。
  在海上运维方面,金风科技将大数据技术运用到海洋工程领域,开发了iGO(intelligent Goldwind Offshore)海上风电智能管理系统,能够及时分析处理气象、海洋波浪、潮涌、流等数据,精准规划航线和航行时间,有效提升了运维效率。
  远景能源:智能控制技术+抗台风机
  远景能源仍旧本着全生命周期管理的服务理念,为客户提供技术支持和应急措施,并且全程与业主保持紧密沟通。
  早在此前,超强台风“威马逊”登陆时,远景能源就利用自主研发的核心智能控制技术,彻底突破并超越了传统风机的技术禁锢,使得风机发电效率提升15%-20%,从而显著提高开发商的资产投资回报。
  针对海上抗台风机组,远景能源推出了一款采用全球首创的局部变桨技术和碳纤维主轴技术的3.6MW海上智能风机,该机型能有效应对台风工况,并大幅降低海上风电建设成本20%以上,成为全球未来风机的标杆。
  同时,远景的智能风机与先进的激光雷达测风技术相辅相成,将传统的基于点风的控制升级为基于面风的智能控制,不仅能识别在空间上多变的风,还能预测风在未来时间上的变化趋势,提前做好准备,加快风机的响应速度,从而在保证发电量最优的同时减少恶劣风况对风机载荷的影响。
  此外,远景还推出EN-148/4.5MW海上机型。专门针对中国沿海风速低、台风强以及地质复杂的特点而设计,采用了在欧洲海上风电久经考验的拓扑逻辑和供应链体系,具有更强的抗台风性能、更高的可靠性和发电量,以及更低的度电成本。
  运达风电:机组巡检+应急预案
  此次超强台风“利奇马”中,云和黄源、庆元双苗尖、宁海一市、大陈岛风电场距离超强台风登陆地最近,大陈岛安装运达股份750kW机组,云和黄源安装运达股份1.5MW机组,宁海一市、庆元双苗尖安装运达股份2.5MW机组。尤其大陈岛现场几乎位于台风中心路径上,机位点瞬间平均风速在33米/秒以上,瞬间最大风速为46米/秒。
  为了应对这次超强台风,运达股份做了周密的部署,台风过境的所有项目现场都严阵以待,台风到来前,对机组一一进行巡检,确保各项系统运转正常。项目现场组成运行应急小组,学习台风应急预案,并进行模拟演练。台风到来时,所有人员坚守岗位,密切跟踪风速和风向,实时监控台风动态及机组运行情况,多名技术人员也在现场驻守,为可能出现的突发事件提供技术支持。在所有人的共同努力下,运达上述项目现场的机组成功经受住了超强台风的考验,运行稳定,表现良好,多数项目单日发电量创历史新高。
  明阳智能:半直驱技术+预防性维护
  自今年第9号超强级台风“利奇马”登陆以来,三峡福建福清兴化湾风场海上试验风场虽未正面遭受超强台风冲撞,却处于“利奇马”核心7级风圈以内。明阳智能凭借对台风的深刻理解和抗台风核心技术的掌握,充分利用台风资源,以高可靠优异表现使得风电场电量收益达到最大。
  据统计,8月6日0时-8月11日24时,受台风影响在平均风速11.45m/s情况下,明阳智能MySE5.5/7.0MW(Y8号)机组等效小时数116.2小时,总发电量63.9万度,为客户带来可观经济收益。
  此外,截至8月11日,来自三峡福建福清兴化湾海上试验风场的最新数据显示,自机组并网运行以来,明阳智能MySE5.5/7.0MW海上风机等效满发小时数率先突破5000小时,发电量超过2757万度,机组可利用率99%以上,展现出机组稳健的高效与可靠性能。
  同时,在兴化湾,明阳智能根据风机子系统关键指标(温度、压力、电流、电压等)及其运行数据,结合自然环境数据,利用变权理论、模糊综合评价、神经网络等算法,建立风机运行状态评估模型,分析当期状态(本次机组运行数据所体现的机组状态)与标准状态(通过车间测试以及机组初期运行数据所得到的机组状态)以及上期状态(上个时间段机组运行数据所体现的机组状态)进行对比分析,动态地对风机运行状态进行评估及预测,实现风机关键部件系统缺陷隐患预警,在故障萌芽状态时及时处理,实现预防性维护。
  中国海装:机组巡检+物资储备
  8月8日,超强台风“利奇马”以迅雷不及掩耳之势席卷浙江檀头山,浙江檀头山风电场全岛共计30台风机,全部采用“中国海装造”H52/850型风力发电机组。
  在超强台风“利奇马”来临前,中国海装如东八仙角项目全体人员严阵以待,提前准备好相应物资,对机组进行大范围巡检,确保偏航和变桨系统状态正常,保证台风期间机组能够正常稳定运行,并进行了应急物资储备。
  项目现场安排人员24小时轮流监控机组,每时每刻观察机组运行情况。台风过境期间,20台机组顺利进入风暴停机模式,在风速降低后,机组便快速恢复运行。在确保设备安全的前提下,尽最大可能利用风资源,促进发电量和效益最大化。
  风雨肆虐下,檀头山“中国海装造”30台风机稳定发挥,顺利通过“利奇马”的考验。
  此外,除今年通过16级超强台风“利奇马”的考验外,中国海装还先后经受住了12级超强台风“凤凰”、14级超强台风“灿鸿”、14级超强台风“玛丽亚”的考验,充分展现了中国海装风电机组强大的可靠性和运维团队过硬的运维水平。
  上海电气:“风云”系统
  此次“利奇马”台风登陆,上海电气利用“风云”系统,智能评估着不同风圈对风机的影响程度,做到及时故障预警和运营调桨,保证风机运行的安全高效。
  这款基于工业互联网平台,利用微服务组件开发的特定场景“APP”,可将40年以来的气象数据进行智能分析,能够为用户提供涵盖前期风能资源评估、风电机组选址、整体方案设计、生产物流管理、运维监控、后评估等各个环节的一体化服务。
  上海电气以工业互联网为平台支撑,建立数据相关和算法相关的连接基础,打造微服务和微应用。把AI融合工业互联网平台,挖掘数据价值,为用户提高效益,减少运维工作量。上海电气着力建设工业生态,助力产业实现AI+产品升级、AI+制造升级、AI+服务升级,为中小制造企业转型升级赋能。
  东方风电:抗台策略
  “利奇马”台风正面袭击浙江玉环风场,该风场安装的25台东方风电FD87A-2MW型风力发电机组临阵以待。现场运维人员与用户按照防台预案,集中值守,密切关注风况和机组运行状态,机组测得瞬时最大风速为48米/秒。
  随着风速的不断增大,凭借缜密的抗台准备及优异的抗台策略,25台东方风机完成“发电模式—预台风模式—台风模式”的自动切换,实现自动避风,毫发无损,成功抵御风王“利奇马”的正面袭击,再一次验证了东方风电抗台风型风力发电机组的高可靠性。
  8月10日上午台风过境后,现场服务人员立即身披雨衣,一路披荆斩棘,详细检查25台机组,确认机组无损后,立即恢复运行,最大限度保障用户利益,优质的产品与服务赢得了用户的高度肯定。
  国电投江苏公司:远程“飓风模式”
  在此次“利奇马”台风来临前,国家电投江苏海上风力发电有限公司集合一线运维保障人员,对变电站内各设备间门窗进行加固和封堵,安排专人乘船至海上风机处上机检查,确保风机各部件尤其是制动卡钳安全无误,并对全场集电线路逐一清理,明确责任到个人,排除每项安全隐患。
  同时,风电公司风机设有远程“飓风模式”,当10分钟内平均风速超过25米/秒时风机需收桨降低功率运行,超过32米/秒时机组需停机,并自动偏航减少机舱迎风面积,降低机组台风过境时的承载载荷。
  此外,江苏省气象部门与风电场不间断加强联系,实时将海面风雨情况和台风路径进行通报,确保风电运维人员能实时了解天气情况,从而按照相关标准调整风电设施运行状态。
  华东院:海洋气象系统
  华东院依托先进的信息化、数字化技术以及丰富的海上风电工程实践,自主研发了集监测、预报、预警为一体的海洋气象服务保障系统。
  华东院自主开发的海洋气象系统基于现场实测和卫星探测,系统实时监控风电场(风机)所在位置的海洋和气象信息以及强天气过程。
  通过精细化天气预报模型,系统可提供精细化、多要素的未来7天近海海面海洋气象预报,提出适宜出海及作业指标。
  系统结合实测与预报,不断迭代学习,提高精度,给场站级海上作业提供了多时空维度气象服务。
  同时,系统实时采集全球各大台风预报中心的台风监测,结合精细化天气预报结果,为海上风电场提供台风预警支持。
  除了海洋气象系统,华东院自主开发完成了"O-Wind数字能源服务平台",通过扎实的方法理论和智慧数字平台工具,形成了海上风电全产业链全生命周期的管理咨询、技术服务及系统实施一揽子解决方案的服务能力,为深耕海洋这个高质量发展战略要地贡献智慧和力量。
  其实,从2003年-2018年以来,受超强台风影响发生的重大风机受损事故,使风电场遭受严重损失。
  2003年9月“杜鹃”台风,造成广东汕尾红海湾风电场25台机组中13台受损,损坏率达52%;
  2006年8月“桑美”台风,对浙江苍南风电场造成了毁灭性重创,全场26台机组中有5台倒塔,32支叶片严重损坏,11台开启式机舱罩的风电机组除倒塔损毁外,所有机舱盖全部被吹掉;
  2014年7月“威马逊”台风,致使海南文昌风电场中的33台华锐风电1.5MW、叶轮直径70米的风电机组中有3台机组严重受损,其中一台倒塔; 广东徐闻勇气风电场中的33台天威1.5MW、叶轮直径77米的风电机组有18台遭到重创,其中有15台出现倒塔,3台机组严重受损......
  众所周知,台风是强烈的热带气旋,台风蕴涵的巨大能量将对风机设备结构施加静载荷和动载荷叠加效应,形成周期性激荡,若周期恰与风电机组固有振动周期相近时(或整数倍时),使叶片出现裂纹、撕裂、折断,偏航和变浆系统受损,甚至倒塔,最终导致机组损坏。
  面对台风带来的惨痛教训,给行业的发展敲醒了警钟。对于风电企业来说“没有远虑,必有近忧”,要想预防台风,还得从风电设备、装备抗击能力和前期选址的选择上出发,防患于未然。
  温馨提示
  台风出现如何躲避危险:
  1、避开落地广告牌、变压器、电线杆等危险区域。
  2、选择牢固、地势高的建筑物避风雨。
  3、不要贸然涉水前行,警惕水坑、井盖。
  4、注意防雷,不要在雷雨时打电话。
 
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