風速5.2米/秒的項目同樣有好效益

文 | 夏云峰，楊麗娜

風速5.2米/秒的項目同樣有好效益

文 | 夏云峰，楊麗娜

經過近兩年的測風，年平均風速僅為5.2米/秒左右，這樣的山地風電項目具備開發的經濟性嗎？吊裝了18臺東方風電生產的FD2.0MW－116A機組的中廣核綿陽梓潼馬鳴風電場（簡稱“馬鳴風電場”）給出了肯定的答案。自2016年4月7日并網以來，該風電場的發電量以及機組平均可利用率等關鍵指標的實際表現均好于預期。其中，9月、10月的平均無故障運行小時數分別高達993.32和1110.5。即使在小風季的6月，發電量也達到631萬千瓦時，據此推算，在實際年平均風速與可研年平均風速吻合的情況下，機組的平均利用小時數將遠超預研階段設定的1750小時。

那么，面對風資源較差的不利條件，馬鳴風電場是如何創造出高效益的？日前，本刊組織的“最美風電場”活動采訪組便來到了該風電場，尋找這個問題的答案。

央企聯手顯實力

公開資料顯示，馬鳴風電場的業主方為中廣核綿陽梓潼風力發電有限公司，風電機組則由東方電氣風電有限公司（簡稱“東方風電”）提供，是中廣核和東方電氣兩大央企在四川合作開發的首個風電項目。

在國內，“央企”是一個具有特殊意義的稱呼，關系著國民經濟命脈，也是實力的象征。近年來，越來越多的央企緊跟國家能源轉型的步伐，紛紛把目光投向風電行業，中廣核和東方電氣便是其中的代表。

中國廣核新能源控股有限公司四川分公司總經理助理陳云明向本刊記者介紹，早在2006年，中廣核就開始涉足風電開發，經過10年的發展，項目遍布二十多個省，投運的項目裝機容量超過900萬千瓦。

東方電氣則“入行”更早。“我們集團公司早在2004年即布局整機制造業務，十幾年來，已經在整機以及葉片等大部件制造方面積累了豐富經驗。”東方風電黨群工作部部長鄭偉國表示，“2015年3月31日，為了實現專業化發展，集團專門成立了東方電氣風電有限公司。這是東方電氣集團所屬的唯一一個專業化公司，負責雙饋和直驅機型的研發、生產與市場開拓，可以說是國內技術流派最全的整機制造商。目前，我們已經向市場交付了8000多臺機組，總裝機突破1000萬千瓦。”

對于這兩家央企之間的緊密合作，鄭偉國用一個形象的比喻進行了詮釋，“機組就像我們的‘女兒’，把她嫁到這個風電場來，我們和中廣核就是一對親家。這個關系永遠存在，全生命周期中，我們肯定都會積極主動地參與進去，為中廣核提供良好的服務。”

上述說法得到了馬鳴風電場副場長緱新華的認同。“現場運維人員雖然分別來自兩家公司，但已經成為一個團隊。雙方平時會密切溝通交流，我們提的要求，東方風電也都積極地進行配合。”

這種良好的合作關系也延續到了運維中。記者了解到，除了常規性檢修外，遇到一些緊急情況，雙方則會通力配合，有時甚至工作到凌晨一點多。“在雨季，如果突然有檢修任務，由于車輛根本上不了山，就只能靠運維人員背著幾十斤的工具走上去。負重走山路十分辛苦，但沒有人抱怨過，讓我十分感動。”緱新華說。

注重創新求效益

有業內專家曾言及，隨著低風速風電開發成為熱點，技術、管理等環節的持續創新將成為驅動下一個階段風電產業發展的核心動力。這一點在馬鳴風電場得到很好的印證。

對于風電項目開發而言，選擇一款發電效率和可靠性高的機組是保障收益的核心要素之一，山地低風速風電場尤其如此。據了解，馬鳴風電場采用的是東方風電生產的FD2.0MW－116A機組，該機型的風輪直徑達到116米，具有較大的掃風面積。同時，它還使用了按照山地低風速機型的要求專門設計的一種動力葉片。這些為高效利用風能奠定了硬件基礎。

但由于風能瞬息萬變，要提高發電量，還必須通過控制系統使葉輪始終處于最佳的捕風角度上。東方風電四川片區負責人告訴記者，“主控系統和變槳系統的運作是否高效，關鍵看邏輯和算法。一套好的控制算法，可以讓變槳系統、變頻系統變流器和發電機及時地獲得并響應最佳力矩和槳角，跟蹤最佳Cp，從而提高瞬時的發電量。東方風電針對山地風電場的風況特點開展了控制策略專項研究，實現了主控系統、變槳系統和SCADA系統研制的自主化，使得該機型在山地風場有更突出的優勢，目前該機型在山地低風速風電場運行的實際功率曲線均已超過保證功率曲線。”

上述負責人透露，東方風電生產的所有機型采用的控制系統都是基于大量的理論研究以及實踐經驗研發，并且已經針對不同的運行環境，比如山地風電場中尾流和湍流比較嚴重的情況，進行了多次優化。除了發電效率，在緱新華看來，FD2.0MW－116A機型的可靠性表現也不錯，“到目前為止沒有出什么大的問題”。這一方面得益于機組所采用的多重技術保護措施。比如，考慮到加長葉片會導致失速風險增大，技術人員對機組進行了雙安全鏈設計。

據緱新華介紹，馬鳴風電場屬于分散式風電項目，發出的電就近接入當地電網進行消納。東方風電相關技術負責人表示，“這一特性要求該風電場的機組具有比國標更嚴苛的電壓和頻率適應能力，以及良好的有功/無功調節能力、風功率預測能力，從而保證對電網的有效支撐和調節。根據該電網特性，我們優化了主控和變槳算法，對變流器及其他大部件做了有針對性的設計，有效保證了風電機組在嚴苛環境下能夠正常運行，確保風電機組的平均無故障運行時間達到1000小時左右。”

另一方面，運維也是保障機組可靠運轉的重要手段。當前，風電運維方式正在由被動式運維走向預防性運維，東方風電也做出了相應布局，正在大力推廣新的運維模式，即通過預檢預修，達到以檢代修的目的。

狠抓細節降成本

開發山地風電項目，無論是從保障運營安全還是從提高投資收益角度來說，做好細節都是關鍵的一環。

走訪過程中記者注意到，在風電場道路兩旁，每隔一段距離即立著一個寫有“嚴禁煙火”字樣的警示牌。緱新華告訴記者，雖然政府部門沒有硬性要求，但是按照公司規章，他們還是主動立了這些牌子。在配合林業部門做好森林防火工作的同時，也可以提示上下山的村民注意安全。

陳云明認為，這種緊抓安全不放的做法是中廣核在核電開發中積累的寶貴財富。“核電開發對安全性要求更高，如果因為某個細節沒做好導致核泄漏，那么付出的代價將是慘重的。因此，中廣核一直將‘安全第一、質量第一、追求卓越’視為自己的核心價值觀。”

在馬鳴風電場，隨處可見這種文化的“身影”。比如，施工過程中，所有機械設備都必須在專門的安全人員指導下作業；所有電氣設備嚴格落實責任信息牌，確保做到“一機一閘一保護”；每個機組平臺開挖后，在沒有回填之前，周邊都會用圍欄進行防護。

緱新華介紹說，中廣核的上述做法曾經讓第一次與之合作的施工單位有些不適應。但是在他們的強烈要求下，施工方還是按照管理規范實施了安全保護。

做好細節，帶來的不僅是安全，往往還有成本的大幅下降。記者拿到的數據顯示，馬鳴風電場的單位千瓦造價為7400元左右。有專家表示，這已經接近平原風電場的造價。而這背后離不開各個環節的“精打細算”。

例如，考慮到電力輸出線路較短，線損很小，馬鳴風電場并沒有配套升壓站，只是新建了一座開關站，升壓工作是借助電網的設備完成的。同時，中廣核在施工道路和集電線路的建設上也頗費心思，通過與設計院等單位進行多次實地查勘和論證，一方面充分利用已有的基礎道路，減少了自建道路的長度；另一方面則根據線路的承重、拉力構成等數據，最終確定了鐵塔和水泥桿混合組建的集電線路建設方案。

此外，東方風電也在努力運用多種方式降低運維成本。前述四川片區負責人介紹，為了加速備品備件的周轉，東方風電分別在公司服務部、各片區以及風電場建立了庫房，通過各個庫房間的統籌調度來減少呆滯備品備件。同時，處于開發中的數字化備品備件管理系統一旦投用，也將會進一步提高庫房的運作效率。

“其實，我們和業主的目標是一致的，就是在保證機組運行的可靠性前提下盡自己所能把各項成本降到最低，讓項目有好的產出。”鄭偉國表示。

環境和諧促旅游

在植被茂密的南方地區開發風電場，對環保的要求會更高，中廣核從做清潔能源起家，對此有著深刻的領悟。

據了解，在設計階段，中廣核即根據當地的生態特點以及建設規劃制定了一套完善的環保方案，對植被恢復、水土保持等進行了周密安排。施工過程中，對道路以及機位點的選擇，都是在結合場址風能資源與地形特點的基礎上，經過嚴格論證，盡量避開山坡上樹木茂盛的地方，減少對山體植被的破壞。

目前，通過引入專業化的公司，馬鳴風電場的植被恢復等綠化工作已經有序展開。“綠化方案不僅要突出中廣核的特色，還要結合梓潼當地的植被情況以及風土人情，力爭打造綿陽市、乃至四川省的綠色標桿風電場。”陳云明說。

陳云明還透露，為了加速這一進程，中廣核還積極與當地林業和旅游等部門溝通，打算將2017年的植樹節活動安排在馬鳴風電場。這樣，既可以對場地區內的綠化進行系統改造，也能夠為未來的旅游開發做好鋪墊。

事實上，除了自然景觀外，作為中國建制最早的古縣之一，梓潼還有著深厚的歷史積淀，人文旅游資源也較為發達。結合了多元宗教、神話文化的馬鳴陽戲被譽為中國民間戲劇的“活化石”，供奉文神文昌帝君的七曲山大廟更是享譽國內，形成了獨特的文昌文化。

馬鳴風電場則為當地充滿自然美和人文美的旅游產業注入了一股清新的工業美。據悉，目前，中廣核正在與當地的政府部門洽談，計劃將風電場打造成梓潼旅游業新的一極。相信不久的將來，在藍天白云和滿山翠綠之間，伴隨著葉輪的一圈圈轉動，馬鳴風電場將會創造出巨大經濟效益和社會效益。