2018年7月12日,这个名为国家电投黄河公司青海共和风电场项目(以下简称共和风电场)完成了首台机组吊装。12月23日,项目顺利实现阶段性建设成果,完成全部机组吊装。
共和风电场总装机容量达到450MW,场址海拔高度约在3000m至3190m左右,共安装有225台由新疆金风科技股份有限公司(以下简称金风科技)提供的GW-121/2.0型风电机组。针对当地环境特点,为有效优化项目整体设计、建设与投资,应对高海拔环境挑战,提升大装机规模下的全场发电能力,共和风电场项目不仅采用了适应性更强、可靠性更高的机型,还运用了大量领先的数字化技术方案。
图:机组吊装过程
一是规划设计数字化。共和风电场通过采用无人机航拍/AI地物识别技术应用,实现了在微观选址阶段对有效信息的甄选和对颠覆性信息的避让,减少设计变更同时有效缩短周期。同时结合采用Goldfarm自动优化排布模块,设计人员充分利用了场址西北部优质风资源,通过设置缓冲区,有效减少了场之中间尾流重灾区影响,使项目能够充分减少尾流损失,实现发电量最大化。利用先进的数字化道路、线路方案设计,在比人工设计提升效率200%至300%的同时,该项目实现节约道路路径9.15kM、成本约454.8万元;通过优化线路路径与铁塔、杆塔,共节省集电线路成本约2900万元。
二是智能风机定制化。共和风电场的全部机组搭载了Efarm激光雷达智能控制技术,令这些机组能够通过采用高性能激光雷达设备,提前捕获叶轮前入流风况信息,通过控制策略及时调整,使机组主动匹配入流风况变化,可有效减少载荷7%至15%;同时通过精确地测量风速、风向、湍流,匹配先进的变桨和偏航控制策略和优化算法,实现精确对风可提升发电量0.8%左右。于此同时,项目还布置了能巢系统,通过尾流协同控制模块以整个风电场能量捕获效率最优为控制目标,充分利用现场风能资源,提升风电场发电量预计1%至2%左右,等效满发小时数约40h,折算20年增加收入约20520万元。
三是高海拔适应性强。共和风电场处于低温、高海拔、空气密度低的恶劣环境条件下,从而对机组的电气绝缘和散热等问题提出了考验。作为首个实现全系列高海拔机型认证的企业,为保证机组高可靠性和良好的发电性能,金风科技在该项目中提供了采用特殊设计的机组。例如,其叶片、焊接结构件、油脂,选用了低温性能强的产品与工艺,并对变频器、主控柜、机舱柜、变桨柜等部件设置了加热功能;在绝缘方面,对发电机、IGBT模块、变流柜等进行了更高标准的绝缘强化;散热方面,在利用金风科技发电机的外转子机构设计,通过效率与可靠性更高的主动风冷系统实施冷却的同时,对变流器与电控柜实施了加强设计。
图:数字化道路方案设计
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