在我國風電早期的發(fā)展中，由于經驗和技術限制，多數(shù)項目都存在著因為選型選址不精確、設備工藝落后而導致的風場效益不高、設備性能發(fā)揮不充分等問題，而這些服役至今的機組設備在當前平價上網、降本增效的需求下表現(xiàn)已不盡人意。在成本壓力不斷上升、電價收益日益下降的情況下，如何將這些低效資產保值增值成為業(yè)主最迫切的需求，這些需求也催生了一個潛在的巨大后服務市場。
這個市場就是以提升發(fā)電量為目的的“深度技改”市場。有數(shù)字顯示，2021年風電運維市場的體量將達到300億。其中老舊機組的技改、換新需求會在近幾年快速增長，并成為未來后服務市場的持續(xù)紅利。
更換設備，還是延長葉片？
行業(yè)的發(fā)展總是伴隨著技術的更新迭代而日新月異。從早期的750Kw機組到1500KW機組，再到如今的8-10MW海上“巨無霸”，風機技術發(fā)生了顛覆性的變化。如果說“大兆瓦”是平價時代的投資利器，那么在當前技術降本、效益提高的雙指標壓力下，早期投產運行多年的低功率設備就只能被換掉了嗎？
其實不然。
提升發(fā)電量可以有多種方式，而機組換新無疑是投入最大、性價比較低的方案，讓老舊機組發(fā)揮更大價值可以采取更為“精細化”的深度技改方式。
一個比較典型的現(xiàn)象是，早期的風電設備多數(shù)是低塔筒、小葉輪，而葉輪越小，其捕風能力就越差。從提效的角度來說，通過增大葉輪直徑來提升發(fā)電量，就成為最為直接的方式。
無獨有偶，位于山東的某風電場正好有此類需求。2019年3季度，北京金風慧能技術有限公司（以下簡稱“金風慧能”）團隊應客戶需求對其中3臺GW82/1500機組實施“葉片延長”改造，歷時3個月完成從方案設計至項目實施完畢的整套流程，最終三臺樣機中發(fā)電量提升最高達7%以上，三臺機組平均提升量為6.9%；獲得了客戶的高度認可，堪稱“葉片延長標桿案例”。
事實上，早在2015年金風慧能已經開始布局“葉片延長”這一深度技改領域。鑒于1.5MW機組在全國的裝機量較高，且該類設備已運行多年，存在很大的運維需求空間。在確定了技術方向之后，通過多年改進和市場驗證，金風慧能向市場推出了兼?zhèn)浞€(wěn)定與高效優(yōu)勢的“葉片延長發(fā)電量提升服務方案”。
”延長節(jié)”如何實現(xiàn)高可靠性
“發(fā)電量提升”是葉片延長的終極目標，而支撐這一目標的，一方面是精湛的葉片延長節(jié)生產技術，另一方面則是用有效的手段保證延長節(jié)的“高可靠性”與“高穩(wěn)定性”。
從源頭上追溯，金風慧能“葉片延長”方案具備兩個明顯的優(yōu)勢——葉片延長節(jié)生產技術規(guī)范、產品安全性高。
技術參數(shù)屬于葉片產品的核心資料。在金風的供應鏈體系中，葉片供應商大多為國內主流大型葉片企業(yè)，在葉片延長節(jié)的設計能力、設計資質，以及葉片翼型資料的授權上，金風慧能都具有優(yōu)于其他第三方運維企業(yè)顯著優(yōu)勢。
更為關鍵的是，葉片延長后由于氣動外形的改變，勢必需要機組尋優(yōu)控制策略的配合調整及整機安全性校驗，所以對于金風機組葉片延長技術而言，金風慧能具備絕對的權威優(yōu)勢。
目前，金風慧能葉片延長產品已經取得了權威機構設計認證，從技術設計、合法合規(guī)上打好了產品安全的第一步基礎。
第二方面，對于“葉片延長”這樣一個相對成熟的的技術服務方案來說，產品的持續(xù)可靠與穩(wěn)定性是決定市場滿意度的重要因素。
在葉片延長節(jié)在與原葉片的連接工藝上，金風慧能團隊除采用特殊加熱粘接工藝外，還增加了延長節(jié)與原葉片主體的內部嵌套式結構，確保了延長節(jié)的結構穩(wěn)定性。
此外，團隊還額外開發(fā)了內置“葉片延長節(jié)防脫”設計，并在后期機組運行中輔以“延長節(jié)音視頻監(jiān)測系統(tǒng)”，對葉片運行進行全程追蹤控制，以便在復雜環(huán)境條件下進行高精度音視頻采集，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)分析與即刻預警，將“智慧運營”落實到風電場生產中。
可以說，該葉片延長方案，從品控到安裝，再到后期的運維管理，團隊用“多重保險”的方式規(guī)避了次生災害的可能，使得葉片延長節(jié)的可靠性、穩(wěn)定性較同業(yè)水平得以大幅提升。
值得一提的是，該葉片延長方案在提高多方面品控后，售價仍然可與市面主流產品持平。在降低技改成本的同時，又能顯著提升發(fā)電量，同時保障機組安全、穩(wěn)定運行，這也是金風慧能葉片延長服務的另一大優(yōu)勢所在。
提升發(fā)電量 不止于“葉片延長”
在金風慧能發(fā)電量提升服務中，“葉片延長”只是其中較為直觀和成熟方案之一。為了滿足不同市場，以及不同區(qū)域個性化需求，金風慧能開發(fā)了多種發(fā)電量提升服務方案，這些方案也獲得了客戶頗高的認可度。
如聚焦控制策略優(yōu)化的能巢場群控制系統(tǒng)；在葉片表面加裝渦流發(fā)生器和襟翼等增功組件的葉片氣動優(yōu)化技術、針對金風750kW機組的葉根延長等等，這些服務均已在多個風電場部署和成功應用。
一個典型的案例是，河南某風電場裝有20臺GW 82/1500機組，金風科技工程師對該風電場進行調研分析后，結合風電場實際點位風資源情況，在全部機組上安裝渦流發(fā)生器和襟翼，改善氣動性能，并部署能巢場群控制系統(tǒng)，在對風不準、功率自適應和最優(yōu)功率控制方面進行控制策略優(yōu)化。
2018年，在對該風電場全場機組進行了優(yōu)化效果評估后得出數(shù)字——平均提升年發(fā)電量2.49%，全場增加收益92萬元/年。
作為國內最早研究發(fā)電量提升的企業(yè)，如今的金風慧能發(fā)電量提升解決方案已服務50多個風電場，超過2000臺機組的發(fā)電能力得到顯著改善。
技術發(fā)展是無止境的，正如金風科技所秉持的“風電長跑”理念一樣，發(fā)電量提升也是一個永無止境的探索。進一步挖掘客戶需求，盡最大努力助力我國風電高質量發(fā)展，金風慧能將永遠在路上。
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