中國儲能網(wǎng)訊：:國電茶山風(fēng)電場是本刊與殼牌共同舉辦“最美風(fēng)電場”活動的第一站。作為一個沿海高山風(fēng)電場，茶山風(fēng)電場的工作生活條件與其他風(fēng)電場同樣艱苦，但這個風(fēng)電場還具有其特別之處，如景區(qū)般優(yōu)美的環(huán)境，大大高于浙江省平均水平的利用小時數(shù)，以及隨時準(zhǔn)備應(yīng)對突如其來的冰凍和臺風(fēng)。茶山風(fēng)電場因具有環(huán)境友好美、民生和諧美、風(fēng)電人物美、知識傳承美、運維管理美，而成為一個值得關(guān)注的風(fēng)電場樣本。
爭論一年的陸上風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價調(diào)整終于在今年塵埃落定。這意味著，電價調(diào)整后，一部分風(fēng)電項目吸引投資的能力將會有所下降，而這3 類風(fēng)資源區(qū)目前恰好是我國棄風(fēng)限電和開發(fā)企業(yè)虧損較嚴(yán)重的地區(qū)。與此相對的是，風(fēng)能資源較好、項目存量較大的第IV 類資源區(qū)(業(yè)界常稱為低風(fēng)速地區(qū))的投資價值將得以凸顯。
不難看出，除了成本下降等客觀因素，陸上風(fēng)電電價調(diào)整還傳達(dá)出另外一層深意，即合理引導(dǎo)風(fēng)電投資。具體來說就是，控制風(fēng)電大基地裝機節(jié)奏，支持風(fēng)能資源不太豐富的中東部地區(qū)發(fā)展低風(fēng)速風(fēng)電場，倡導(dǎo)分散式開發(fā)。
新手階段，琢磨“菜譜”與掌握“火候”或許才是關(guān)鍵所在——像一個主廚，備齊上好食材，擺開鍋碗瓢盆，將低風(fēng)速風(fēng)電這場盛宴越做越大。面對“十三五”的風(fēng)電藍(lán)圖，風(fēng)電企業(yè)在這輪低風(fēng)速風(fēng)電大餐中表現(xiàn)如何?在技術(shù)、管理和電價體系開始顯露突破之光時，是否意味著低風(fēng)速市場已掌握更穩(wěn)健的未來?
跟隨《風(fēng)能》雜志主辦、殼牌協(xié)辦的“最美風(fēng)電場”活動的探尋腳步，近年新建的國電電力寧海茶山風(fēng)電場為我們提供了一個可供參考的觀察樣本。
建設(shè)與選型成普遍難題
梅雨季節(jié)的江南，煙雨如墨，濃淡相宜。記者從寧波市區(qū)出發(fā)，車行九曲十八彎的山路約四個小時后，一排排潔白的風(fēng)電機組出現(xiàn)在車窗外，草木之香混合著山野之氣陣陣襲來。繼續(xù)前行至山頂，升壓站、綜合控制樓逐一映入眼簾。俯瞰群山，蒼翠之間云騰霧倚，風(fēng)電機組隨山建，風(fēng)由風(fēng)輪轉(zhuǎn)，仿佛置身蓬萊仙境。
時光倒退3 年，這里還是一片荒蕪山林。如今，這里是浙江省高山容量最大的風(fēng)電項目——國電電力寧海茶山風(fēng)電場。機組布置在海拔600 米至800 米高的山脊上, 共安裝39臺1.5 兆瓦機組，總?cè)萘?8.5 兆瓦。2013 年6 月投運至今，該風(fēng)電場累計發(fā)電量達(dá)30953萬千瓦時。每年節(jié)約標(biāo)煤5 萬多噸，淡水約45 萬噸，減少二氧化碳排放約15 萬噸、粉塵4000 多噸、二氧化硫約1000 萬噸。
國電電力寧海茶山風(fēng)電場場長告訴記者，該風(fēng)電場2014 年發(fā)電量為14618 萬千瓦時，利用小時達(dá)2499 小時，比該省平均利用小時數(shù)高303 小時。與此同時，發(fā)出的電量100%在省內(nèi)電網(wǎng)全額消納。
雖然低風(fēng)速風(fēng)資源區(qū)的投資價值因電價和零“棄風(fēng)”得以凸顯，但其開發(fā)難度卻遠(yuǎn)高于前3 類地區(qū)。除了風(fēng)資源較差外，低風(fēng)速風(fēng)資源區(qū)難以找到成片的開發(fā)區(qū)域，山地眾多、地形復(fù)雜，風(fēng)電機組的運輸和安裝成為風(fēng)電開發(fā)商需要克服的普遍困難。
“建設(shè)過程中，我們改建進(jìn)場道路12 千米，新建場內(nèi)道路26 千米，坡陡、彎多、巖石多等情況，都對道路修建和大件設(shè)備運輸帶來相當(dāng)大的困難?！睋?jù)一位熟悉該風(fēng)電場建設(shè)的員工介紹，茶山區(qū)域夏季降雨多，冬季冰凍期長，每年有效施工時間只有5 個月，按照風(fēng)電項目固有的建設(shè)周期，要確保工程高質(zhì)量如期投運，難度較大。“我們公司領(lǐng)導(dǎo)常駐施工現(xiàn)場，和大家一起爬山頭，勘地形，有問題第一時間協(xié)調(diào)解決;工程采取了總包的方式，道路施工階段采取分段進(jìn)行的方式，加快建設(shè)進(jìn)度;運輸利用大馬力設(shè)備進(jìn)行牽引，利用道路及沿途吊裝平臺安放設(shè)備，減低中轉(zhuǎn)次數(shù)及距離，有效保證施工速度。在如此復(fù)雜的條件下，用一年的時間，完成了開工到竣工的過程，創(chuàng)業(yè)內(nèi)同類型施工進(jìn)度紀(jì)錄?！?
此外，由于低風(fēng)速地區(qū)的環(huán)境特殊性，對風(fēng)電機組的技術(shù)和配置也提出了更高要求。茶山風(fēng)電場處于沿海山林區(qū)域，冰凍、雷暴現(xiàn)象頻繁，因此，選定機型應(yīng)具有較好的抗臺風(fēng)、抗冰凍、防鹽霧、防雷及較高的防腐等性能。記者了解到，該風(fēng)電場所選用的國電聯(lián)合動力及浙江運達(dá)廠家的機組均能滿足本風(fēng)電場的溫度、最大風(fēng)速和湍流強度的要求，具有較好的防鹽霧、防潮、防腐、防雷暴等性能。同時，根據(jù)最大風(fēng)速下機組設(shè)備結(jié)構(gòu)所承受的動靜載荷，風(fēng)電機組基礎(chǔ)的抗滑和抗傾覆穩(wěn)定計算結(jié)果，結(jié)合廠家風(fēng)電機組荷載資料，進(jìn)一步優(yōu)化機組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計。
全方位入手提升風(fēng)電場運維能力
走進(jìn)國電電力寧海茶山風(fēng)電場的中控室，記者看到，一排并列的液晶屏上清晰地呈現(xiàn)著不同品牌不同型號風(fēng)電機組的實時監(jiān)控畫面。該風(fēng)電場值班專工將屏幕切換到風(fēng)電生產(chǎn)管理系統(tǒng)后，每臺機組的齒輪箱、變槳、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、機艙溫度等實時參數(shù)盡數(shù)顯示。紅色字體將機組的并網(wǎng)、待機、啟動等不同狀態(tài)醒目標(biāo)識出來。屏幕邊緣，風(fēng)電場發(fā)電瞬時值和總發(fā)電量正伴隨著畫面中迎風(fēng)轉(zhuǎn)動的葉片不斷跳動變化。
記者了解到，低風(fēng)速風(fēng)電項目多位于風(fēng)能資源豐富帶的外圍或地形加速作用較明顯的區(qū)域，其項目場址內(nèi)地形、地貌復(fù)雜。此外，我國低風(fēng)速風(fēng)電項目多位于季風(fēng)變化明顯的區(qū)域，積冰、強雷暴、臺風(fēng)等災(zāi)害性天氣，不僅會影響項目發(fā)電收益，還會損毀風(fēng)電機組和輸電線路等設(shè)施。于是，冰凍、臺風(fēng)就成了低風(fēng)速地區(qū)不得不面臨的兩大運維難題。
“在微觀選址方面，因臺風(fēng)強氣流突然改變帶來的非常湍流是造成風(fēng)電機組破壞性損害的主要原因。茶山風(fēng)電場在微觀選址上就綜合考慮了風(fēng)電機組位置的安全性和發(fā)電效益?！眻鲩L表示，茶山風(fēng)電場為了解在極端天氣下不同位置的風(fēng)況，風(fēng)電場曾架設(shè)5 座測風(fēng)塔，通過不同山形下的測風(fēng)資料，準(zhǔn)確分析出風(fēng)電場的平均湍流強度、最大湍流強度、最大瞬時風(fēng)速、入流角等風(fēng)能特征參數(shù)指標(biāo)，選取合理的機組基座位置。因茶山風(fēng)電場地處臺風(fēng)多發(fā)區(qū)域，在前期選址上就避免在環(huán)境湍流大的區(qū)域安裝風(fēng)電機組，保護機組使用壽命。
風(fēng)電葉片覆冰在一些區(qū)域為偶發(fā)性事件，但在低風(fēng)速地區(qū)發(fā)生的頻率則較高。2014 年2月，茶山迎來的幾場大雪就曾讓整個生產(chǎn)條件變得極為艱苦，最低氣溫達(dá)- 8℃，場內(nèi)道路多處積雪達(dá)半米以上，39 臺機組中有30 臺因葉片覆冰導(dǎo)致故障停運，風(fēng)電場面臨自并網(wǎng)發(fā)電以來最大的考驗。
“我們將冰凍情況分成不同等級來響應(yīng)。一般情況下會讓風(fēng)輪勻速旋轉(zhuǎn)，葉片結(jié)冰之后會讓機組進(jìn)行對應(yīng)的偏航，以加速融冰。大雪之后，風(fēng)電場會組織生產(chǎn)人員對線路進(jìn)行巡視，主要檢查避雷線、通訊線、引流線是否有冰凍下墜現(xiàn)象等?！辈枭斤L(fēng)電場一位工作人員告訴記者，經(jīng)過幾年運維探索，該風(fēng)電場已在抗冰凍方面積累了一定經(jīng)驗。
投運以來，茶山風(fēng)電場根據(jù)地形及季風(fēng)特點，優(yōu)化機組控制策略，重新核算基礎(chǔ)載荷數(shù)據(jù)，提高風(fēng)電機組的發(fā)電容量，使得機組發(fā)電能力在額定功率基礎(chǔ)上增加4% ;在夏季臺風(fēng)期間采用臺風(fēng)控制模式，冬季采用防冰凍模式，在保障機組安全運行的前提下增加發(fā)電量。截至目前，風(fēng)電場綜合廠用電率2.12%，設(shè)備等效可用系數(shù)99.02%，設(shè)備可利用率99.31%，一二次設(shè)備完好率控制在99% 以上，創(chuàng)造了良好的社會和經(jīng)濟效益。
原標(biāo)題:一個低風(fēng)速風(fēng)電場的“柴米油鹽”
