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定制化开发 平价时代大基地最优解!

   日期:2020-11-09     来源:中国海装    浏览:3379    评论:0    
11月5-6日,2020年中国风电产业发展大会在上海举办。本次会议由北极星电力网和上海电力大学联合主办。中国船舶集团海装风电股份有限公司(下称“中国海装”)受邀参会。

会议重点围绕风电政策、市场变化、平价发展、项目管控、设备供应保障、技术创新及投融资等问题展开探讨,助力平价时代风电产业健康有序发展。

中国海装陈鹏以“平价时代大基地开发中的定制化思考”为主题进行分享。他认为,大基地的建设将风电带入了定制化开发时代,发电量更优、可靠性稳定性更高、造价成本更低、建设效率更高的定制方案是平价时代的必然选择。


(中国海装 定制方案部经理 陈鹏)

平价时代,大基地风场定制化开发,中国海装怎么做?

定制化机组开发


载荷计算:大基地范围广,非平原区域机位点风资源差异较大,为确保定制化的载荷能够覆盖所有机位点,需要逐机位点进行载荷计算。中国海装与DNV GL合作定制开发的Site Suitable Tools,可实现逐机位点的快速载荷计算、扇区控制策略制定及定制化零部件载荷输出,同时在保证机组安全性的情况下,充分利用现场风资源条件,降低机组载荷。

叶片模块化设计:中国海装机组叶片采用模块化设计,在不改变叶片主体翼型情况下,通过调整叶根段及叶尖段模具达到叶片模具重复利用,可根据项目及机组实际情况快速完成定制化叶片设计,极大降低设计成本,同时提高叶片生产效率。

结构件优化:即以最大风资源计算出的载荷,设计通用的结构件,根据机位点机组载荷差异,按照不同梯度优化设计确定最优款结构件。

发电机输出方案:中国海装有四种电压等级输出模式,输出电压的等级越高,整机发电系统成本就会相应增加,但是风场输电的成本会降低,通过机组输出方案与风电场输出方案联合设计的方式,寻求最优方案。

塔筒定制化:塔筒设计与计算机模型进行融合,建立塔筒设计平台TowerSolu,使塔筒设计高效可靠、塔筒更轻、更智能化。

定制化风场开发

宏观选址:宏观选址的成败一定程度上决定了风电场开发的成败。中国海装与国家气候中心合作建立了LIGA大数据平台,集成了四个高度层的数值模拟数据。经过近几年的优化迭代,风场开发前期能够为客户提供准确的风资源信息,确保选择最佳的风电开发区域。

测风:通过叶轮测风塔+虚拟测风塔+激光雷达等多种方式组合测风,进行全方位无死角测风,能够有效降低项目的建设风险。

风机排布:机组开发完成后,风机排布决定了风场的发电量。根据资源状态,大基地项目平坦区域机组排布间隔建议采用8D*3D,中间考虑增设尾流恢复区;山地区域总体以资源较好区域进行排布,并考虑项目敏感因素和项目整体度电成本,选择最优的排布方案。

道路及线路规划:在道路寻优时通过自动网格生成技术对道路设计涉及的地理要素离散化,捕捉风力机点位、场址边界、敏感区、已有道路、地形坡度等地理信息,结合限制条件形成道路设计寻优网络,并在此基础上利用最小生成树算法实现道路最优路线。充分考虑线路与道路的耦合,结合自动网格生成技术及遗传算法、蚁群算法等智能算法,对各种可能的连接方案进行迭代寻优,以获得经济性较优的线路设计方案。

基础定制化设计:基础定制化设计不应只包含强度的定制化,还应考虑除常规的重力扩展式基础外的其它基础形式,根据定制化载荷设计不同形式的基础,匹配不同机位点的需要,寻求最优解。

依托 “双子星”科研平台(国家海上风力发电工程技术研究中心和国家企业技术中心),在大基地建设开发过程中通过“陆上机组+塔筒+基础的一体化设计、风机排布+集电线路(线路)+道路一体化设计、风机发电系统+集电线路(电压等级)+升压站的一体化设计”等措施,可有效降低风电场开发度电成本,助力平价时代能源结构绿色转型。 
 

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