2021年10月17日-20日，2021北京國際風能大會暨展覽會（CWP 2021）在北京新國展隆重召開。本屆大會以“碳中和——風電發(fā)展的新機遇”為主題，歷時四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關于“國際成熟風電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“國際新興風電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“風電設備智能運維論壇”“碳達峰碳中和加速能源轉型”等不同主題的15個分論壇。
在20日上午召開的風電機組優(yōu)化升級專題論壇上，東方電氣風電有限公司高級工程師楊奎濱發(fā)表了《東方風電5000米及以上超高海拔機組整體解決方案》的主題發(fā)言。
以下為發(fā)言全文：
楊奎濱：各位領導、各位同仁，我是來自東方電氣的楊奎濱，今天我跟大家交流分享的題目是東方風電5000米及以上超高海拔機組整體解決方案。今天交流的內容有三個部分，第一個是國內超高海拔區(qū)域風資源的情況，另外一個東方電氣針對這些區(qū)域做的方案展示，第三部分是典型案例的分享。
我們先看第一部分超高海拔區(qū)域的風資源。結合東方電氣風能智選的平臺里面的地形數據，顯示海拔從4000到5500米的海拔高度。這個海拔高度不是嚴格意義上的超高海拔，從現(xiàn)在分類是3500米到5500米是一個超高海拔，以5500米以上是極高海拔，3500到4000段是標配。從4000米以上做了研究，這個區(qū)域主要一個是集中在西藏大部分區(qū)域，另一個在新疆的南部，還有是在青海的南部和北部，再就是四川西部的區(qū)域，基本都集中在灰白色的區(qū)域。我們再看風資源的圖譜，在這個區(qū)域里面整個年平均風速集中在了6米到11米左右，甚至更高，但是這里面的空氣密度也是比較低的，有的區(qū)域到了0.65，其他區(qū)域可能在0.65到0.78之間，風資源情況還是比較豐富的。
結合著現(xiàn)在西藏在執(zhí)行的一個項目，重點說一下西藏風資源的情況，這是結合著我們自己的平臺展示的兩張圖譜，從這里來看整個西藏在7米每秒以上的風速占全區(qū)面積30%左右。據測算，理論蘊含量在18億千瓦，理論開發(fā)量是1.8億千瓦，但技術可開發(fā)量在3000萬千瓦左右。
后面為西藏的四個區(qū)域再進行了詳細的評估，第一個是那曲，這個區(qū)域針對4500到5500米這個區(qū)域劃分了28個可開發(fā)的區(qū)域，技術可開發(fā)量大約在807萬千瓦左右。第二個區(qū)域昌都，對22個區(qū)域做了一個測算，技術可開發(fā)大約不到300萬千瓦。第三個區(qū)域是日喀則，技術可開發(fā)在158萬千瓦左右，第四個是山南，技術可開發(fā)在204萬千瓦左右。這4個區(qū)域，從西藏來說具備可開發(fā)的價值來說，技術可開發(fā)量在1824萬千瓦左右，占了60%，西藏的資源還是非常豐富的，雖然說資源豐富，是不是后續(xù)具備大量的可開發(fā)條件。
西藏發(fā)展還是有很多制約因素，第一個電網的配套，從現(xiàn)在來看目前西藏基礎設施還是比較脆弱的，如果借助于現(xiàn)在西藏的水電的大發(fā)展，用它的外通通道來做，現(xiàn)在外通通道還沒有打通。“十四五”規(guī)劃是非常重要的，也制約著西藏新能源發(fā)展的情況。
第二個電價政策，電價是3毛4左右，相對來說還不錯，但是西藏開發(fā)，雖然電價目前還可以，但是投資是非常高的，第一個運輸費用比較高，運維費用也很高，所以說導致后期要有一個合理的電價政策來支撐后期的發(fā)展。另外一個本地化的配套政策，就是塔筒、葉片，跟運輸有關系，通過這個項目的運行，西藏運輸也是非常費勁的。第一個波浪路是非常多的，運起來以后對塔筒、葉片風險非常大，另外車流量非常大，只有一到兩條路可走，無論從格爾木進去再到拉薩，去山南也好，還是去那曲、林芝，只有一條路，都是大卡車。如果靠主機商或者業(yè)主去協(xié)調這條路整個的運輸情況非常困難，這里面會需要牽扯到很多事情。
最后一條是能源規(guī)劃，從我們現(xiàn)在了解的情況來看，“十四五”西藏初步風電的規(guī)劃大約有200到300兆瓦的規(guī)劃，非常少。如此小的規(guī)劃，如果支撐上邊我們說的電網、整體化配套是不現(xiàn)實的，所以這也是需要整體來解決的事情，這是西藏風資源制約因素的問題。
東方電氣針對超高海拔區(qū)域做了哪些事情，第一個我們先看一下超高海拔技術路線的選擇，因為我們東方電氣技術路線比較多，現(xiàn)在有雙饋、直驅，針對西藏的特點，我們還是選擇直驅路線，因為這個是比較符合西藏超高海拔的設計理念。這個是超高海拔區(qū)域需要重點關注的電氣系統(tǒng)設計，我是以主回路的系統(tǒng)來說。第一個絕緣，整個主回路所有的部件都會存在，尤其是電機和變壓器，超過高海拔機組、高海拔機組端部絕緣是需要重點克服的事情，包括現(xiàn)在現(xiàn)場待運的機組，超高海拔區(qū)域絕緣出問題的還是很多的，如加速老化，因為西藏超高海拔紫外線非常強，環(huán)境是比較苛刻的。另外重點說的一點是溫升，我們這邊對主回路的溫升都做了仿真分析，也做了折算，后期還做了定制化的設計，提一下關鍵因素。還有一點是斷路器，超高海拔斷路器的選擇也是比較費勁的事情，現(xiàn)在業(yè)內普遍都往大機組走，電壓等級都跟著往上跑，業(yè)內到了1140，但是1140電壓等級比較尷尬，現(xiàn)在業(yè)內的斷路器再往上搜查，適配1140在平原上選擇沒有問題，往上1380，再加上1400、1500電壓等級都可以在平原上用，如果在超高海拔用，可能得達到一千七八的樣子，所以現(xiàn)在沒有可選的斷路器，再往上面走，用在現(xiàn)在這個線路里是不是合適，所以這是在西藏整個技術路線選擇和主回路的選擇需要綜合去考慮的。另外，西藏的運維是非常麻煩的事情，走路都很費勁，更別說去干活，對機組的可靠性是非常高的，不亞于海上。
第四個是防雷系統(tǒng)，西藏區(qū)域的雷暴是非常高的，從我們現(xiàn)在平臺數據來看，西藏山南這個項目雷暴日達到了95個雷暴日，拉薩和那曲達到85個雷暴日。所以我們對整個機組做了全方位的仿真，還有一些雷擊實驗的驗證，葉片失速是比較大的問題。第二個是葉根大厚度翼型的技術，為了提升整個發(fā)電量。后邊就是控制策略的優(yōu)化，像空氣密度的調節(jié)、自動調節(jié)，包括變槳控制策略，渦流發(fā)生器VG。另外就是IPACOM智慧系統(tǒng)，實現(xiàn)無人化和少人化的值守，西方這個地方的運維是比較麻煩，智慧系統(tǒng)是為了賦能，契合超高海拔區(qū)域。
最后說一下運輸，針對現(xiàn)在西藏現(xiàn)在在執(zhí)行的項目，它里邊運輸距離是非常遠，車流量大，全是沉降路、搓衣板路、波浪路。導致現(xiàn)在在運輸的時候，尤其包括業(yè)主當時做了很多工作，跟當地的政府，這個就要牽扯到它的生態(tài)、環(huán)保征地各個部門，西藏生態(tài)對這個要求是非常嚴格的，需要各個部門自治區(qū)的力量來協(xié)調做后期的事情。
現(xiàn)在我們有13000臺多的運行業(yè)績，其中對超高海拔區(qū)域從2000米到5060米運行業(yè)績有3000多臺。針對這個區(qū)域我們這邊儲備了2.5兆瓦-131的機型，另外一個是4兆瓦-148的機型，還有一個雙饋，4兆瓦系列的。再往上通過現(xiàn)在的限制，長葉片到了西藏以后要失速。另外運輸是限制條件，4兆瓦系列搭配的葉片再高再長，運輸就是麻煩的事情。
最后一點說一個案例，就是這個小批量的項目，目前全部吊裝完成，中央電視臺也做了一些報道，目前來說這是全球海拔最高的風電場。另外就是小高山項目，這是海拔比較高的，在4000米左右，調取了去年一年小高山運行速度，利用率到了99.83%，可利用小時數在3707個小時，運行是比較穩(wěn)定。最后一個案例是雪山項目，是3500米的高度，風比較好，利用率99.6%，可利用小時數到了4000多一點，這個機型就是2.5平臺在超高海拔應用比較穩(wěn)定。
今天我的分享結束，謝謝。
（根據演講速記整理，未經演講人審核）
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