截至2017年底，我國風(fēng)電累計裝機(jī)已達(dá)188GW，據(jù)國家規(guī)劃，2020年全國風(fēng)電最低累計裝機(jī)目標(biāo)210GW，隨著風(fēng)電規(guī)模不斷擴(kuò)大，風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)臺數(shù)越來越多，一系列問題也尾隨而至。我國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展至今已有二十余年，在行業(yè)快速發(fā)展的同時，一些老牌風(fēng)電場風(fēng)電設(shè)備磨損、老化從而導(dǎo)致發(fā)電量下降。

而這部分老牌風(fēng)電場大多都位于風(fēng)能資源豐富、棄風(fēng)限電較少的地區(qū)。如今，隨著風(fēng)電機(jī)組設(shè)備老化、發(fā)電能力逐步減退，最直接的影響就是風(fēng)電業(yè)主收益下降。正如金風(fēng)科技董事長武鋼先生所言：“風(fēng)電是一個長跑項目。”它的投資回報期長達(dá)20年到25年。針對已經(jīng)服役10年及以上的老牌風(fēng)機(jī)，如何在安全、經(jīng)濟(jì)的前提下，提升發(fā)電量，是一門“技術(shù)活”。

專業(yè)“技術(shù)活”，深度挖掘機(jī)組發(fā)電潛能

作為國內(nèi)最早研究發(fā)電量提升的企業(yè)，金風(fēng)科技擁有多年的技術(shù)及現(xiàn)場經(jīng)驗積累，并已取得多項相關(guān)技術(shù)專利。從2010年至今，金風(fēng)發(fā)電量提升解決方案已服務(wù)40多個風(fēng)電場，超過1000臺機(jī)組的發(fā)電能力得到顯著改善。

金風(fēng)科技發(fā)電量提升解決方案通過特定現(xiàn)場的運行參數(shù)調(diào)整、能巢場群控制系統(tǒng)的架設(shè)(控制策略優(yōu)化)，結(jié)合空氣動力學(xué)仿真對葉片翼型的補(bǔ)償優(yōu)化，在安全的前提下，持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，盡可能地挖掘已運行機(jī)組的發(fā)電潛能，發(fā)電量提升最高可達(dá)5%。

功率曲線全周期最優(yōu)，挖掘最大發(fā)電潛能。圖為金風(fēng)風(fēng)電場發(fā)電量提升解決方案及其在功率曲線的不同階段對發(fā)電量的影響

定制化方案，助力風(fēng)場發(fā)電量提升，最大化業(yè)主收益

金風(fēng)科技針對每個風(fēng)電場、每臺機(jī)組進(jìn)行全面的適用性分析，由國際一流的風(fēng)電工程師使用專業(yè)軟件工具，對風(fēng)電場發(fā)電潛能進(jìn)行細(xì)致的仿真分析，充分挖掘每臺風(fēng)電機(jī)組的全部發(fā)電潛能，提供定制化的發(fā)電量提升綜合解決方案，明確方案對風(fēng)電場的影響、成本核算以及預(yù)期的年發(fā)電量提升效果，確保最大化風(fēng)電場收益。

金風(fēng)科技擁有國際一流的技術(shù)能力，收購了國際頂尖的德國BestBlades公司，該公司曾為波音、空客等知名公司提供機(jī)翼翼型優(yōu)化設(shè)計服務(wù)，在風(fēng)電領(lǐng)域，按照嚴(yán)苛的航空級技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計適合風(fēng)電機(jī)組的葉片氣動性能優(yōu)化方案。

憑借遍布全國的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和資源，金風(fēng)科技會委派專屬技術(shù)工程師或許可的承包商進(jìn)行現(xiàn)場安裝、調(diào)試和維保服務(wù)。同時，針對部分發(fā)電量提升項目提供全面的金融服務(wù)解決方案。

葉根延長方案，助力老牌風(fēng)場年發(fā)電量提升5.7%

內(nèi)蒙古赤峰市克什克騰旗南部某風(fēng)電場，擁有豐富風(fēng)能資源，且棄風(fēng)限電較少，裝有132臺S48/750失速型機(jī)組，由于服役將近十年，隨著機(jī)組設(shè)備的老化，發(fā)電能力有所減退，但距離風(fēng)電機(jī)組退役僅過半數(shù)，風(fēng)電場業(yè)主期望在剩余的壽命周期內(nèi)，能夠做發(fā)電量提升技改，做二次投資，提升風(fēng)電場的投資回報率。

金風(fēng)科技工程師對該風(fēng)電場的機(jī)組特性和運行數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入分析：

?機(jī)組特性分析：定槳距機(jī)組的結(jié)構(gòu)設(shè)計，決定了控制策略優(yōu)化方式的提升空間不大。另一方面，失速型機(jī)組葉片的大部分工作時間處于失速狀態(tài)，改善葉片氣動性能的方式是發(fā)電量提升的最佳選擇;

?運行數(shù)據(jù)分析：該項目機(jī)組的滿發(fā)風(fēng)速較大，低風(fēng)速區(qū)的功率曲線偏低，部分機(jī)組不能滿發(fā)，發(fā)電效率較低。通過機(jī)組葉根延長技術(shù)，可增加掃風(fēng)面積、提升葉片捕風(fēng)性能。

基于以上分析，金風(fēng)科技工程師設(shè)計了葉根延長的發(fā)電量提升方案，葉片半徑延長0.6米，理論年發(fā)電量提升可達(dá)4%-5%。2017年8月至2018年7月，分批次對其中100臺機(jī)組進(jìn)行了葉根延長改造。

通過對第一批次改造的18臺機(jī)組進(jìn)行評估，平均每臺機(jī)組年發(fā)電量提升5.7%，其中兩臺機(jī)組優(yōu)化前后實測功率曲線的對比情況，如下圖所示。按照平均提升5.7%估算，該風(fēng)電場的單機(jī)增發(fā)電量約9萬度/年，直接收益增加約5萬元/年，單臺初始投資以12萬元計算，預(yù)計不到3年即可收回投資。

3#機(jī)組葉根延長前后功率曲線對比

5#機(jī)組葉根延長前后功率曲線對比