不曾想這個春日，春風(fēng)不再似剪刀，卻似青龍偃月刀。4月11日至14日，我國多地出現(xiàn)極端大風(fēng)天氣，華北、西北地區(qū)東部、東北地區(qū)中部、等地最大陣風(fēng)風(fēng)力普遍8級以上，內(nèi)蒙古、甘肅、山西、河南等局部地區(qū)陣風(fēng)風(fēng)力達11～13級。同時，受大風(fēng)和傳遞路徑影響，內(nèi)蒙古西部、寧夏、甘肅中部1及陜西、山西、河北等多地出現(xiàn)沙塵暴或強沙塵暴。黑龍江、吉林、遼寧、河北等多地出現(xiàn)雨夾雪、暴雪或大暴雪。

極端天氣之下，我們的風(fēng)電機組表現(xiàn)如何？能否經(jīng)受住考驗？大風(fēng)過后，筆者對中船科技旗下中船海裝各大風(fēng)場進行了探究。

發(fā)現(xiàn)，此次中船海裝位于內(nèi)蒙古、山西、陜西、黑龍江、吉林、遼寧、河北、河南、江蘇等地的71個項目2550臺機組均通過極端天氣的“硬核”考驗、平安無恙。同時，各大項目部還化危為機，將機組調(diào)整到最佳發(fā)電狀態(tài)，讓它們在大風(fēng)中跳起“能量之舞”，其中 39個項目機組平均可利用率超99.8%，10個風(fēng)電項目實現(xiàn)滿負(fù)荷運行。

巧借大風(fēng)

這些項目發(fā)電量創(chuàng)新高

大風(fēng)天氣帶來危機的同時，也為項目收益帶來了機遇，催生發(fā)電高峰。中船海裝各大項目部在收到大風(fēng)預(yù)警信息后，立即組織對風(fēng)機機組進行全面排查，并開展預(yù)防性維護工作，及時消除設(shè)備潛在隱患，確保每臺機組以最佳狀態(tài)迎接大風(fēng)的考驗，讓華能江蘇大豐、國家電投山西繁峙、深能太仆寺旗等項目機組實現(xiàn)效能最大化和發(fā)電量創(chuàng)新高。

華能江蘇大豐400MW海上風(fēng)電項目位于江蘇省鹽城市大豐區(qū)毛竹沙海域，風(fēng)電場中心離岸距離約55公里，其中一期安裝了20臺“海裝造”5MW海上風(fēng)電機組，于2019年10月并網(wǎng)發(fā)電。

運行五年多來，20臺機組一直保持高效穩(wěn)定發(fā)電，平均可利用率超99%。該項目也由于離岸距離遠、施工難度大、機組發(fā)電量高等原因，先后榮獲“中國電力優(yōu)質(zhì)工程獎”和“國家優(yōu)質(zhì)工程獎”。

4月12日至14日期間，歷經(jīng)超9級大風(fēng)的洗禮，這些機組不改“英雄本色”，持續(xù)滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)，平均可利用率達到100%，單日發(fā)電量提升30%，展示了真正的“國優(yōu)”風(fēng)范。

國家電投山西繁峙二期項目位于忻州市繁峙縣東側(cè)的砂河鎮(zhèn)境內(nèi)，海拔高度在1270m-2170m之間，總裝機容量為102MW，共安裝30臺中船海裝3.4MW風(fēng)電機組，于2020年12月全容量并網(wǎng)發(fā)電。

該項目曾憑借年利用小時和無故障運行天數(shù)在同類型高山風(fēng)場中排名第一而入選“2023年度無故障風(fēng)電場管理成果名單”。

4月11日至14日期間，超10級大風(fēng)來襲，30臺機組保持高速運行，平均可利用率達到99.94%，發(fā)電量再攀新“高”。

江蘇國信H2海上風(fēng)電項目坐落于江蘇省南通市如東縣海域東北部，場區(qū)中心離岸距離約50公里，項目總?cè)萘?50WM，共安裝70臺“海裝造”5MW海上風(fēng)電機組，于2021年12月全容量并網(wǎng)發(fā)電。

4月12日至14日期間，超9級大風(fēng)來襲，根據(jù)風(fēng)電場實測數(shù)據(jù)，最高風(fēng)速達27米/每秒，逼近安全風(fēng)速臨界值。期間，70臺機組均平穩(wěn)運行，安然無恙，平均可利用率達到99.81%。

大荔官池50MW風(fēng)電項目位于陜西省渭南市大荔縣，共安裝20臺“海裝造”2.5MW風(fēng)電機組，于2020年12月底實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

4月11日至13日期間，超8級大風(fēng)來襲，20臺機組運行良好，平均可利用率達99.8%，單臺機組可利用小時數(shù)均大于70小時。

華能陜西靖邊一二三四期風(fēng)電項目位于陜西省榆林市靖邊縣喬溝灣鄉(xiāng)，共安裝100臺“海裝造”2MW風(fēng)電機組，于2011年全容量并網(wǎng)風(fēng)電。

4月11日至14日期間，超10級大風(fēng)來襲，最高風(fēng)速達29米/每秒，對已經(jīng)運行14年的老舊機組帶來巨大威脅。然而，這些機組在極端環(huán)境下依然運行穩(wěn)定，平均可利用率達99.88%。

深能太仆寺旗一標(biāo)段200MW風(fēng)電項目位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟太仆寺旗千斤溝鎮(zhèn)六面井村，安裝了59臺“海裝造”3.4MW風(fēng)電機組，于2021年全容量并網(wǎng)發(fā)電。

4月11日至14日期間，超10級大風(fēng)來襲，59臺機組平均可利用率達99.97%，可利用小時數(shù)超85小時，展現(xiàn)出超強穩(wěn)定性。

多重防護

打造環(huán)境友好性風(fēng)電機組

超2500臺機組能夠在大風(fēng)、沙塵暴、暴雪的極端環(huán)境下平穩(wěn)運行，除了提前調(diào)整設(shè)備運行模式，開展預(yù)防性維護，消除風(fēng)險隱患外，機組本身的防護設(shè)計也不容小覷。

低溫防護設(shè)計：為適應(yīng)低溫環(huán)境，中船海裝通過機組材料選型、控制策略優(yōu)化、提高加熱系統(tǒng)效率等多項措施，提升了機組的低溫環(huán)境適應(yīng)能力。如機組的塔基控制柜、機艙控制柜、變頻器、輪轂中的變槳控制柜、齒輪箱、發(fā)電機、滑環(huán)等部件均配備了加熱功能，能自動檢測環(huán)境溫度并在低溫環(huán)境下自動啟動加熱。

中船海裝低溫機型的工作溫度為-30～+40℃，生存溫度為-40～+50℃，熱機工況下機組可在-35℃環(huán)境下安全運行；常溫機型的工作溫度為-20～+40℃，生存溫度為-30～+50℃，熱機工況下機組可在-30℃環(huán)境下安全運行。

同時，為了避免因超低溫運行帶來的風(fēng)險和發(fā)電量損失，可通過傳感器及零部件運行狀態(tài)監(jiān)測的超低溫控制策略，當(dāng)環(huán)境溫度低于機組運行溫度時逐步降低機組功率，當(dāng)環(huán)境溫度低于機組生存溫度時風(fēng)電機組自動切出，以保障機組安全性。

沙塵防護設(shè)計：針對沙塵環(huán)境，中船海裝風(fēng)電機組通過全系統(tǒng)防沙塵設(shè)計、整機防護措施和零部件防護設(shè)計，形成對沙塵的層層防護。

如機組機艙進風(fēng)口與出風(fēng)口之間設(shè)計了專屬通道，負(fù)壓使沙塵盡可能沿著風(fēng)道排出，進風(fēng)口設(shè)計有棉紗防塵，而且塔筒內(nèi)空氣穿過各層平臺縫隙緩慢上升進入機艙，氣流路徑長且曲折，在此過程中絕大多數(shù)沙塵顆粒得到充分沉降，機艙整體防塵效果明顯。

機組葉片、塔筒、機艙罩、導(dǎo)流罩、齒輪箱、主控柜、變流器柜、傳動鏈旋轉(zhuǎn)部件、軸承部件等零部件均從材料、防腐、防護等級方面進行了防塵設(shè)計，確保機組在遭遇沙塵暴天氣時能夠安全穩(wěn)定運行。