1、千乡万村驭风行动千乡万村驭风行动风电机组设计要点解析风电机组设计要点解析诚 信进 取创 新协 同北京鉴衡认证中心蔡继峰CONTENTS目目 录录背景01乡村风电特点和技术要求展望0203背景01背景u 2024年3月国家发展改革委、国家能源局、农业农村部联合发布了关于组织开展“千乡万村驭风行动”的通知,其中明确了优化审批程序、依法办理用地、保障并网消纳、鼓励模式创新、加强金融支持等政策支持,并且三部门共同组织实施。符合乡村振兴的长期规划每年25-50万万风电碳中和目标30亿kW按54.5万村 ,每个村20MW装机,按10%的资源可利用估计助力双碳目标的实现乡村风资源10亿kW20MW60%村的
2、集体收入不到10万元风电技术飞速发展背景中国风电机组直径及容量发展趋势0.0830.0780.0770.0720.0680.0630.0580.0460.0480.0380.0350.0280.0270.1880.1960.1670.1410.1720.1410.1160.1060.1000.0860.0860.0750.0770.0000.0500.1000.1500.2000.2502010201120122013201420152016201720182019202020212022USD/kWhOnshoreOffshore陆上海上中国风电近十年LCOE成本变化情况来源:IRENA10
3、年时间:单机容量翻一番,LCOE降低60%以上,使乡村风电具备开发价值潜在问题风电进村,倒塔、叶片折断等失效关乎村民生命安全,不容发生风电机组的噪声和光影的问题,需要降低到让村民可以接受程度农村基础设施薄弱,并网配套有限,风电机组需要有更好的通用性乡村风电特点和技术要求02风资源分析环境友好性并网接入重大风险防控全生命周期质量控制风资源缺少针对性的测风复杂山地情况危险的局地恶劣风况(复杂切变、大湍流等)优化风资源分析方法至关重要!分析难点:受限项目成本,乡村风电项目很可能没有针对性测风,但风场条件却不简单风资源建设前运行后多来源获取数据 应用尽用中尺度/虚拟测风塔数据基于不确定度水平匹配相应设
4、计裕度湍流强度概率分布函数机组运行风参观测及传递函数修正风资源图谱修正及各机位风参修正机组技改优化邻近风场数据短期测风时时监控,及时调整重大风险防控倒塔叶片折断叶片扫塔机组设计:配置塔筒振动监控设备选址:安全距离机组与房屋之间不小于1.5倍倒塔距离。抗涡措施振动监测叶片监测载荷分析叶片稳定性分析机组设计时关注叶片稳定性问题,增加叶片失稳控制措施,配置叶片状态监控设备机组设计:关注低空负切变,增加净空裕度,配置净空保护监测设备风场监测:加装风场实时测风防扫塔监测声探测气象雷达图片来源于网络叶片结冰监测叶片甩冰/落冰风电机组叶片结冰后,除影响机组的出力和载荷外,冰融化时的甩冰或落冰都会对人身安全带
5、来巨大风险机组设计:配置叶片结冰监测装置,及一定的自动除冰手段。风场运维:气象条件监控、人工除冰、结冰期设置隔离区,除冰不尽不允许投入运行。叶片人工除冰覆冰危害叶片结冰功率降低结冰叶片损伤覆冰运行超载荷冰块掉落高空坠物重大风险防控防控措施建议90米/秒,高度250米,水平抛出,最远距离超过600米环境友好性噪声机组噪声测试与全场机组噪声仿真分析噪声控制策略噪声控制策略当白天人们正常劳作时,机组进行正常运行控制,保证电量供应。当晚上人们进行休息时,机组跟风向和敏感区,进行限功率或限转速甚至停机,来保证人们的作息不被影响。u 机组建议采用低噪声设计,机组等效声功率级小于107dBu 在选址上,尽量
6、避开敏感区域(居民区、学校、医院等)控制风机噪声、光影是乡村人民群众正常生活、工作的重要保障!环境友好性光影光影控制光影控制当机组的影子正好遮挡民房或相关事物时,在该扇区使机组停止运行,避免机组叶轮旋转时叶片影子的转动给人们的正常生活带来影响。机组光影影响风场光影计算u 机组设计上要有光影控制功能u 在选址上,尽量避开敏感区域(居民区、学校、医院等),建议每年影响不宜超过30h,每天不宜超过30min。控制风机噪声、光影是乡村人民群众正常生活、工作的重要保障!能灵活的接入各种