以下為演講實(shí)錄：

 

　　今天我匯報(bào)的是風(fēng)電機(jī)組葉片防除冰技術(shù)的應(yīng)用。這個(gè)報(bào)告分為五個(gè)部分：第一個(gè)部分是我們公司的簡(jiǎn)介。

 

　　國(guó)家電投集團(tuán)江西電力有限公司新能源發(fā)電分公司在原江西新能源公司劃撥給吉電股份后，2014年8月獨(dú)立管理的一個(gè)新公司。我們公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)覆蓋風(fēng)電、光伏和其他的可再生能源的開(kāi)發(fā)、建設(shè)、管理和運(yùn)營(yíng)。我們現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)的是風(fēng)電和太陽(yáng)能，我們馬上會(huì)涉及到生物質(zhì)能，后續(xù)可能還要海上風(fēng)電也會(huì)馬上涉足。公司圍繞打造核心競(jìng)爭(zhēng)力、建設(shè)一流企業(yè)、再造江西公司的戰(zhàn)略總目標(biāo)，到目前為止總裝機(jī)容量是66.46萬(wàn)千瓦，共6個(gè)風(fēng)電場(chǎng)、2個(gè)光伏電站，單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)和單個(gè)光伏電站都是江西裝機(jī)容量最大的，整個(gè)分布江西內(nèi)縱橫七八百公里，截至2019年底裝機(jī)容量有希望突破100萬(wàn)千瓦，資產(chǎn)規(guī)模超過(guò)80億。

 

　　這是我們公司發(fā)展的示意圖，我們現(xiàn)在已經(jīng)形成了開(kāi)工建設(shè)一批、有序核準(zhǔn)一批、重點(diǎn)側(cè)風(fēng)一批、戰(zhàn)略儲(chǔ)備一批的良性循環(huán)發(fā)展格局。建設(shè)具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力和盈利能力的省內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)內(nèi)一流的新能源企業(yè)，預(yù)計(jì)到十三五后，我們總裝機(jī)容量達(dá)120萬(wàn)，位居各大發(fā)電集團(tuán)之首。到目前為止我們公司的裝機(jī)容量也是各大集團(tuán)的第一位。

 

　　這是我們項(xiàng)目的簡(jiǎn)介，為什么要搞這個(gè)技術(shù)？現(xiàn)在在投運(yùn)的風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)如何解決風(fēng)電機(jī)組葉片結(jié)冰，這是一個(gè)全國(guó)性的技術(shù)難題。可以看到我們現(xiàn)在一般采用的是這四種類(lèi)型的除冰：一種是電熱型碳布加熱；第二種是高分子加熱；第三種是定向鼓風(fēng)，第四種就是涂層。這四種各有優(yōu)缺點(diǎn)。第一種加熱的時(shí)候就是速度比較快，但是缺點(diǎn)也非常明顯。今年上半年，我們還專門(mén)召集了兩個(gè)主機(jī)廠對(duì)我們的抗冰技術(shù)進(jìn)行專題研討，重點(diǎn)比對(duì)碳膜的加熱和氣熱抗冰技術(shù)。第三種就是模塊化設(shè)備實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)技改，我們所做的項(xiàng)目也是屬于技改項(xiàng)目，專門(mén)拿了一臺(tái)進(jìn)行技改。

 

　　風(fēng)機(jī)葉片的結(jié)冰影響大家都知道，在現(xiàn)在江西包括全國(guó)來(lái)說(shuō)開(kāi)發(fā)三級(jí)風(fēng)電場(chǎng)，特別是長(zhǎng)江以南的風(fēng)電場(chǎng)，面臨很大的問(wèn)題就是濕度很大，葉片非常容易結(jié)冰，貴州的一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)前段時(shí)間到那邊去，四五個(gè)月的時(shí)候嚴(yán)重覆冰，甚至發(fā)不出什么電，所以它的損失是非常大的，發(fā)電量損失是一方面，那么結(jié)冰以后葉片的氣動(dòng)外形發(fā)生改變，造成發(fā)電功率降低，還會(huì)造成風(fēng)能質(zhì)量不平衡，有可能造成這個(gè)部件的疲勞損傷。另外甩出的冰，可以甩出400多米，容易對(duì)于附近的人或者是建筑物造成潛在的隱患。

 

　　這是我們的項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)立項(xiàng)的責(zé)任書(shū)，我們是2016年向國(guó)家電投集團(tuán)申請(qǐng)的這個(gè)科技項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)拿了泰和縣天湖山風(fēng)電場(chǎng)的2MW的機(jī)組進(jìn)行改造。介紹一下天湖山這個(gè)項(xiàng)目的背景。

 

　　天湖山風(fēng)電場(chǎng)座落在江西省泰和縣，海拔高度是670-1152米，夏季受西太平洋副熱帶高壓控制和影響，盛行偏南豐；冬季受西伯利亞和蒙古冷高壓控制和影響，盛行偏北風(fēng)。說(shuō)起來(lái)比較繞口，其實(shí)簡(jiǎn)單說(shuō)一句話，這個(gè)地方的風(fēng)冬天刮起來(lái)冷死人，雖然這邊是南方，感覺(jué)南方的氣溫沒(méi)有這么冷，但是看一下這個(gè)氣溫，每年結(jié)冰25天，而且主要為雨淞和霧凇。當(dāng)時(shí)拿了一臺(tái)29號(hào)風(fēng)機(jī)做的實(shí)驗(yàn)，是一種采用水平軸、三葉片、上風(fēng)向結(jié)構(gòu)布局。葉片的是49.5米，輪轂高是80米。這是這個(gè)項(xiàng)目的結(jié)題會(huì)，各專家都比較認(rèn)可我們這個(gè)項(xiàng)目。這是項(xiàng)目開(kāi)發(fā)榮獲的一些榮譽(yù)，開(kāi)始的時(shí)候這個(gè)證書(shū)是2019年8月7號(hào)，實(shí)際上昨天晚上我才剛拿到，這是最新的。

 

　　第三部分項(xiàng)目的主要工作。

 

　　對(duì)于我們這個(gè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，上午交流的時(shí)候有一個(gè)專家也提到就是我們?nèi)绾伟l(fā)現(xiàn)這個(gè)風(fēng)機(jī)結(jié)冰了？對(duì)于風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)本來(lái)有一套計(jì)算設(shè)備，也就是當(dāng)它的輸出功率和它的風(fēng)速兩個(gè)相對(duì)比不匹配的時(shí)候，它通過(guò)內(nèi)部計(jì)算會(huì)判斷是否結(jié)冰，這是一種內(nèi)部的計(jì)算有結(jié)冰的情況。那我們這個(gè)項(xiàng)目加裝了一個(gè)超聲波傳感器，這是另外我們加裝了，用來(lái)探測(cè)我們的結(jié)冰厚度。加熱的原理其實(shí)也很簡(jiǎn)單，像玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)酯，鼓熱加進(jìn)去也是熱傳導(dǎo)的過(guò)程，熱傳導(dǎo)的過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算，它在這個(gè)時(shí)間段能夠達(dá)到溫升效果是如何。這個(gè)是葉片根部加裝鼓風(fēng)設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)安裝的12米的風(fēng)管，通過(guò)這個(gè)風(fēng)管往葉片空腔鼓熱風(fēng)，然后經(jīng)過(guò)熱循環(huán)。可能有的人會(huì)想12米對(duì)整個(gè)葉片45來(lái)說(shuō)長(zhǎng)度還是比較短的，具體性能怎么樣呢？通過(guò)3年的測(cè)算，這次我們技改通過(guò)三年的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)算，40來(lái)分鐘能夠達(dá)到除冰，另外我們是葉片吊在空中的時(shí)候進(jìn)行的，導(dǎo)風(fēng)管長(zhǎng)度有限，不可能再往前升，如果我們是安裝初期就安裝這個(gè)，他我的導(dǎo)風(fēng)管可以裝得更長(zhǎng)。這是施工過(guò)程中的一些照片，這是作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。這個(gè)照片可以看到在融冰的過(guò)程中冰塊掉落的情況，可以看到加熱設(shè)備設(shè)計(jì)壽命是25000個(gè)小時(shí)，它是陶瓷發(fā)熱體，最大程度減少火災(zāi)隱患。我們的機(jī)組加裝了這套東西，我們進(jìn)行了載荷安全性復(fù)核報(bào)告，加了那些機(jī)組有無(wú)安全隱患，通過(guò)這個(gè)報(bào)告得出結(jié)論，加裝了這個(gè)不會(huì)對(duì)壽命產(chǎn)生影響。

 

　　這是我們?cè)诳刂婆_(tái)的界面，這個(gè)系統(tǒng)不光能夠在就地控制，還能遠(yuǎn)程控制，這個(gè)數(shù)據(jù)回到中央控制，這是SCADA（音）的控制形式。這是我們加熱系統(tǒng)運(yùn)行的界面，這是一個(gè)監(jiān)控界面，可以看到它的加熱系統(tǒng)都在頭部狀態(tài)。這個(gè)不僅在現(xiàn)場(chǎng)能看到，在我們的中央監(jiān)控室也有一套監(jiān)控系統(tǒng)，和我們的風(fēng)級(jí)SCADA監(jiān)控是獨(dú)立的。這個(gè)是在2018年1月25號(hào)16點(diǎn)到1月26日8點(diǎn)這段的曲線，啟動(dòng)點(diǎn)這個(gè)時(shí)候三個(gè)葉片的全部開(kāi)始加熱，啟動(dòng)加熱系統(tǒng)。每個(gè)葉片我們2米有一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，2.5米，15米分別有4個(gè)測(cè)溫點(diǎn)監(jiān)控這個(gè)溫度，這是改造過(guò)程中的一個(gè)照片，我們看到路面上已經(jīng)是結(jié)冰的，汽車(chē)在上面會(huì)打滑，只有人走上去，我們現(xiàn)在看這里好像不錯(cuò)，正常的走路是跌跌撞撞的，我開(kāi)上去的時(shí)候汽車(chē)都打滑。霧凇的情況非常嚴(yán)重，在塔壁上覆面了冰雪。這是啟動(dòng)初期用紅外測(cè)的，當(dāng)時(shí)葉片在零下十度左右，全部是覆冰。靜態(tài)單支啟動(dòng)加熱，三支葉片啟動(dòng)加熱，這是冰塊掉下來(lái)的一個(gè)照片。葉片上的冰已經(jīng)除得差不多。我們這個(gè)系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是不但能夠冷冰，而且能夠防冰，就是在沒(méi)有什么風(fēng)的情況下，沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下可以讓它保持一定的溫度，讓葉片不會(huì)再結(jié)冰，當(dāng)有風(fēng)的情況下它又會(huì)重新啟動(dòng)。這是當(dāng)時(shí)在試驗(yàn)過(guò)程中。這張照片可以看到其他的機(jī)組全部都是停機(jī)，就只有這一臺(tái)帶滿了功率。這是2018年2月份的照片，當(dāng)外邊溫度達(dá)到0的時(shí)候判斷它結(jié)冰了以后，那我的葉片開(kāi)始啟動(dòng)加熱的過(guò)程。

 

　　這是當(dāng)時(shí)通過(guò)驗(yàn)收以后的報(bào)告。我們這個(gè)科技項(xiàng)目主要是針對(duì)MW級(jí)風(fēng)電葉片氣熱融冰技術(shù)建立的加熱融冰過(guò)程中的熱力學(xué)模型，對(duì)零下十度的條件下可以有效融冰，40分鐘左右可以直接掉冰直至實(shí)現(xiàn)起機(jī)并恢復(fù)正常發(fā)電。

 

　　2019年5月24日國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于完善風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》，也就是說(shuō)今后風(fēng)電進(jìn)入上網(wǎng)的平價(jià)時(shí)代。對(duì)于開(kāi)發(fā)商或者對(duì)于業(yè)主來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)新項(xiàng)目的價(jià)值已經(jīng)是低于維護(hù)提升已有項(xiàng)目，所以在投運(yùn)的風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行技改來(lái)提升在運(yùn)風(fēng)場(chǎng)的收益，榨干已有資源的最后一點(diǎn)油是一個(gè)合理且經(jīng)濟(jì)的選擇。在長(zhǎng)江以南的南方大部分都是屬于試點(diǎn)風(fēng)電，面臨嚴(yán)重的冬季冰凍災(zāi)害，對(duì)于葉片抗冰技術(shù)的需求占比達(dá)到55%，約900萬(wàn)千瓦。針對(duì)我國(guó)存量風(fēng)電市場(chǎng)，國(guó)家十二五帝二批擬核準(zhǔn)風(fēng)電項(xiàng)目計(jì)劃中，風(fēng)電機(jī)組可能會(huì)面臨冰凍問(wèn)題的項(xiàng)目占總項(xiàng)目的26.4%，我們現(xiàn)在希望通過(guò)這個(gè)完全具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)通過(guò)授權(quán)一家公司來(lái)進(jìn)行我們?cè)趪?guó)內(nèi)已有市場(chǎng)的推廣。

 

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