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最美風電場 | 1900小時,山地超低風速風電項目同樣有好效益

2023-12-05 來源:風能專委會CWEA 瀏覽數:677

延安,中國革命的圣地、新中國的搖籃,見證過中國革命的曲折歷程和偉大勝利。站在新的歷史起點上,延安正掀起一場綠色革命,依托

延安,中國革命的圣地、新中國的搖籃,見證過中國革命的曲折歷程和偉大勝利。站在新的歷史起點上,延安正掀起一場綠色革命,依托大力發展新能源產業,經歷著一場從“黃”到“綠”、由“綠”而“富”的深刻變革。

近日,“最美風電場”活動報道組來到位于延安市的“革命紅都”“將軍故里”志丹縣,以其首個集中式風電項目——國家電投集團湖北電力有限公司風電分公司陜西志丹銳佳風電場(下稱“銳佳風電場”)為樣本,深入探究風電企業面對較差的資源和環境條件如何攻堅克難,通過技術和管理創新,打造兼顧經濟效益、生態效益、社會效益的風電項目,為革命老區的社會經濟轉型提供支撐。

紅色圣地逐綠行

從志丹縣城驅車向北,在崎嶇山路上行駛近2個小時后,不斷有聳立于山巔的風電機組進入視野,提醒著報道組已經進入銳佳風電場。站在建于山頂之上的升壓站極目遠眺,崇山峻嶺盡收眼底,風電機組散落山頭,給人以震撼的視覺沖擊。

據銳佳風電場場長張欣介紹,銳佳風電場總裝機容量為10萬千瓦,安裝了由中車株洲電力機車研究所有限公司(下稱“中車株洲所”)研制的28臺WT2500D146H100風電機組和10臺WT3000D146H100機組,于2020年12月投運。

3年來,全場發電量逐年提高。2021年,在3.74米/秒的年平均風速下,發電量達到1.28億千瓦時,年利用小時數為1282小時。2022年,在4.29米/秒的年平均風速下,發電量增至1.51億千瓦時,年利用小時數為1514小時。2023年1—10月,在4.44米/秒的平均風速下,全場共發電1.53億千瓦時,全年利用小時數有望達到可研報告設定的1900小時目標。

作為志丹縣首個、也是目前當地裝機規模最大的風電項目,銳佳風電場起到了很好的示范作用,有效帶動著全縣風能資源開發,多個項目處于在運或在建中。

風電的興起,讓志丹縣在破解社會經濟發展困局方面有了新的抓手。長期以來,石油工業一直占據著志丹縣域經濟的主導地位,不僅導致城鄉發展不平衡、經濟結構不合理等問題日益凸顯,更付出了巨大的生態環境代價。隨著風電提速發展,志丹縣的經濟結構逐步實現從曾經的“一油獨大”轉向如今的“多業支撐”,發展質量得到顯著提升。

目前,志丹縣已將風電確立為重點產業?!吨镜たh國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標綱要》提出,要建設風電大縣,利用風能和太陽能資源優勢,大力發展風電和光伏產業。到2025年,建成總裝機50萬千瓦的新能源項目,形成縣域工業新的增長點。

當被問及為何選擇在延安地區開發風電項目時,張欣解釋說,延安屬于革命老區,也是國家電投集團定點扶持的地區。2019年,國家電投湖北公司結合志丹縣的風能資源條件,以及陜北至湖北±800千伏特高壓直流輸電工程建設規劃,選定志丹縣作為新能源投資開發地,開啟了該縣風能資源規?;_發的先河。

銳佳風電場為志丹縣創造出可觀的經濟價值,項目投資額超過9億元,每年可向當地繳納稅款約1.2億元。

同時,國家電投湖北公司通過在當地采購建筑材料、雇用本地人從事施工和日常維護工作、拓寬與維護道路、向外推薦當地特色蘋果和羊肉、幫助老百姓解決用水問題等舉措,以使更多人從中受益。

“我們始終堅持讓風電產業與地方經濟協同發展,在開發風電項目時,因地制宜將風電企業的利益同縣域經濟、村集體利益相結合,實現互利互惠?!眹译娡逗惫撅L電分公司副總經理韓冰表示。

據了解,為踐行國家電投確立的“2035一流戰略”目標,國家電投湖北公司提出了到“十四五”末使風電裝機規模達到1000萬千瓦的目標,并依靠自主開發與合作并購等積累了一定的風電裝機容量和潛在容量。預計到2023年年底,該公司的風電累計裝機容量將達到500萬千瓦,到2025年有望達到1000萬千瓦。

作為銳佳風電場的主要合作方,中車株洲所同樣在延安地區積極開展業務布局,已與延安市政府簽訂《新能源產業合作框架協議》,雙方將在裝備制造、新能源開發、秦創原建設、人才交流、科技及新興產業等領域開展全方位、多元化戰略合作。今年3月,中車延安零碳產業園正式開工,將建設年產500臺6.X MW以上風電整機生產線、年產400萬千瓦智慧儲能裝備、年產300萬千瓦風電變流器和500萬千瓦光伏逆變器制造基地,打造規?;履茉串a業集群。

不只是經濟價值

在中車株洲所風電事業部運維服務部副部長王理看來,銳佳風電場的另一個重要價值是,它為資源和環境條件較差地區的風能資源開發提供了借鑒。

銳佳風電場所在地的年平均風速只有4米/秒左右,屬于四類風能資源區。且項目場址為復雜山地地貌,海拔高度在1400~1650米。風電機組分布于不同的山脊上,機組之間距離遠,海拔落差大,山體坡度較陡,地形復雜多變。

“陜北屬于濕陷性黃土地區,水土流失嚴重。近兩年,當地的降雨量突然偏多。由于項目的集電線路電纜長度超過80公里,且以地埋的方式敷設,因此,電纜塌陷、道路造沖毀等情況時有發生?!睆埿姥a充道。

需要提及的是,志丹縣存在一定程度的棄風限電問題。

即便在如此多苛刻條件的限制下,銳佳風電場依然運行良好,表明伴隨技術進步,輔以精細化管理,風能資源開發的下限正被不斷突破,為風電發展打開了更大空間。

這其中,風電機組無疑是最關鍵的因素之一。數據顯示,自投運以來,中車株洲所提供的38臺風電機組保持穩定運行。2021年,機組平均可利用率為99.57%;2022年,這一指標升至99.87%;2023年1—10月,機組發生故障的次數較2022年同期下降7%,平均可利用率達到99.9%。

“經過消缺和技改,機組可靠性進一步提高。今年10月,38臺機組僅報過一次故障?!敝熊囍曛匏J佳風電場現場服務經理楊文成表示。

據悉,銳佳風電場所用的兩款機型,是中車株洲所針對低風速和超低風速地區研發的高發電效率、高可靠性風電機組。其中,2.5MW機型于2018年10月推向市場,2年內其累計收入超過百億元,被稱為“百億”機型,成為該所推出的最成功的機型之一。

王理認為,“隨著規?;_發的深入,行業需要更多涉足風速低、地形復雜的地區,而我們已經有整套方案來解決在這些地區開發風電項目面臨的挑戰,這是銳佳風電場的一個‘美’之所在?!?/p>

走訪時記者注意到,風電場附近有開采石油的抽油機處于運轉中。原來,銳佳風電場場址與長慶油田的采油區存在重疊。雙方已通過共用道路、交流經驗等方式,建立起合作機制。

“長慶油田作為志丹縣的經濟支柱之一,在新能源領域持續開展探索,計劃建設幾個分散式風電項目,旨在實現傳統能源與新能源的融合發展?!遍L慶油田相關負責人表示,“銳佳風電場為志丹縣后續風電項目的落地提供了參考。我們已經與銳佳風電場現場人員就風電項目測風、選址、機組選型、施工、運維進行過交流,今后如有必要我們會請他們進場指導?!?/p>

精誠合作樹標桿

目前,銳佳風電場的機組尚未出質保期。圍繞機組運維,國家電投湖北公司與中車株洲所的現場團隊展開了緊密協作,如定期進行階段性總結,聽取業主方的反饋,研究改進方案。

國家電投湖北公司則安排己方人員參加由中車株洲所組織的技能培訓,討論機組出現過的故障,以學促練,極大提高了他們的機組故障處理能力。

同時,雙方都在運用數字化技術手段來提升運維效率。銳佳風電場的機組數據信息已接入國家電投湖北公司的集控中心,實現了機組運行狀態監控、數據分析、運維管理等功能。

中車株洲所構建的風電機組運行保證體系,包括SCADA 3.0遠程監控平臺、CMS狀態監測系統、大數據平臺、智能運維平臺、故障預警與健康管理平臺,能夠指導現場人員開展高效的維護作業,以及有效的預防性維護。

中車株洲所現場服務團隊的專業能力得到了業主方的認可?!皬氖┕さ竭\維,隨處可以看到中車株洲所工程師忙碌的身影。他們的付出有力保障了機組的高效、可靠運行,也給我們帶來了新的管理理念。令我深有感觸的是,中車株洲所的團隊總是站在業主的角度去考慮問題?!睆埿涝u價道。

這在已實施的技改中得到了印證。據楊文成介紹,為了最大限度提高發電量,他帶領團隊對機組進行過一系列技改。比如,通過優化機組偏航解纜程序,使其在正常停機狀態下強制解纜,增強大風時段機組的發電性能。針對嚴冬時氣候惡劣致使風向風速儀不時發生加熱損壞的情況,對加熱回路進行優化升級,減少故障率。

“有些技改是我們主動實施的,而非等到業主發現或出現了問題再去補救。我們不會只盯著質保期,而是要確保機組在整個生命周期內保持穩定運行,以實現客戶收益的最大化?!蓖趵韽娬{。

張欣相信,“在雙方共同的努力下,一定能夠將銳佳風電場打造成區域標桿風電場?!?/p>

韓冰表示,自2020年國家電投湖北公司與中車株洲所簽訂合作框架協議以來,雙方已形成多領域、多層次的良好合作關系。接下來,國家電投湖北公司將繼續深化與中車株洲所的合作,通過發揮各自優勢實現共贏。

黃土高原變綠了

在志丹縣這類生態脆弱的地區開發風電項目,如何保護好生態環境是擺在開發企業面前的一道難題。

多年前,銳佳風電場所在地的植被稀疏,部分野生動物瀕臨滅絕,沙塵暴天氣頻發,人們出行包裹嚴實,整日面朝黃土背朝天,糧食產量僅能勉強維持生計,當地村民陸續搬離此地。

“針對這種情況,我們考慮的不只是做到不破壞,更希望實現增綠擴綠?!睆埿勒f。

為此,國家電投湖北公司在可研階段就編制了嚴密的水保、環保實施方案,并配套了專門資金;合理規劃運輸道路和優化機位設計,盡可能縮小安裝平臺的面積,減少開挖量;施工結束后,及時采取人工種植等措施,對場區道路上下邊坡、安裝平臺進行復綠。

對于國家電投湖北公司而言,做好生態環境保護是一項長期工作。為此,現場人員主動承擔落實植樹造林任務,僅今年就植樹3000棵,不斷提升風電場的“顏值”。后期,還將持續開展機位點邊坡的綠化工作。

在日常運營中,業主方十分注重從細節入手做好環保工作,如建立應急處置程序,與有資質公司簽訂合同,及時處置生產中產生的危廢品,確保零污染、零排放。

值得一提的是,銳佳風電場每年為志丹縣的電網輸送了大量綠色電力,用于當地油田的生產運營等,為全縣減排提供了有力支撐。據測算,風電場的年發電量相當于節約標煤5.84萬噸,減排二氧化碳15.85萬噸。

經過數年努力,風電場所在區域的植被變得茂盛,每到春夏季,風景優美,氣候宜人。生態系統隨之逐步恢復,野生動物的種類、數量明顯增多。

現場人員回憶說,平時去機位點的途中,經常能碰到野豬、狍子等,甚至還有野狼。

“在處理大力發展風電和保護好生態環境的互相關系時,應堅持科學方法和創新,做到風電項目與周邊生態環境的和諧共生?!表n冰向記者表示,“國家電投湖北公司堅決貫徹集團的相關指示和要求,力爭使風電項目開發成為改善當地生態環境的契機,這是國企應當擔負的責任,也是風電作為綠色能源的應有之義?!?/p>


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