川观新闻记者 李欣忆

9月21日,国家首批大型风电光伏基地项目、川渝地区“十四五”以来投产的最大风电项目——雅砻江腊巴山风电项目正式投产发电。

雅砻江腊巴山风电项目位于凉山州德昌县,属于高海拔山地风电场。项目总装机容量25.8万千瓦,总投资超19.2亿元,年平均发电量约6.8亿千瓦时,可满足约31万户四川家庭的年用电量,每年发出的清洁电能相当于节约标准煤约20万吨、减少二氧化碳排放约56万吨。项目的投产发电,对于加快打造雅砻江流域水风光一体化示范基地,助力构建多能互补的新型能源体系,实现“双碳”目标具有积极推动作用。

四川首个单叶片吊装风电项目,为山地风电施工建设提供借鉴

从空中俯瞰,位于腊巴山山脉上的39台风机,犹如列阵战场的士兵,在连绵的山峰威严耸立。雅砻江腊巴山风电项目在四川首次采用单叶片吊装,为后续山地风电施工建设探索新路。

雅砻江腊巴山风电项目现场负责人李现臣介绍,风电机组趋于大型化,叶轮直径也越来越大。传统的叶轮整体吊装面临多重挑战:大叶轮迎风面积变大,极端情况下可能导致侧向载荷超过吊车的抗侧向能力,带来安全隐患;大叶轮地面组装占地面积大,在山地、林地吊装施工受限制较多。

腊巴山风电场

“腊巴山风电吊装施工高峰期正值大风季节,施工窗口期平均每天不到8小时,且大部分在凌晨。”李现臣说,风机叶轮直径达172米,扫风面积超2.3万平方米,相当于3.2个标准足球场的面积。与传统叶轮整体吊装方式相比,单叶片吊装受风速和地形的限制更小,避免了地面组装叶轮,可节约至少30%的用地面积。但同时,单叶片吊装也面临巨大挑战。腊巴山风电风机单个叶片长84米,叶片连接螺栓数量多达176颗,吊装过程中需要在110米的高空将每一根螺栓严丝合缝对接,同时保证叶片不发生磕碰,对现场吊装施工水平要求极高。

为保障吊装顺利进行,雅砻江公司与各参建单位深入研究,总结前期整体吊装及国内其他风电场单叶片吊装经验,强化吊装风险管控。同时,利用风速预测和现场测风,精准抓住有效作业时段,最终将重达21吨的风机叶片在百米高空和轮毂精准对接,成为四川省内首个成功实现单叶片吊装的风电项目。

中国电建集团成都院副总工程师蒋建红表示,腊巴山风电项目针对大风季节吊装施工窗口期短等难点开展联合技术攻关,开发运用高预测精度、高准确率、超短期时间尺度的风功率预测系统,实现精准可靠施工窗口期预测,指导风电机组吊装施工,有效提高了高海拔山地风电项目吊装施工效率及安全管理水平,助推打造标杆示范风电项目。

打造高海拔智慧风电场,为新能源开发再添“新样板”

与水电站控制系统不同,电网对风电场的调度不会直接到每一台机组,而是将风场所有风机作为整体统一调度,因此需要打造统一控制系统。这套系统类似于“前沿阵地指挥官”,负荷分配是否合理,检修计划是否恰当,风场能否发挥最大潜能,都取决于“指挥官”的能力。来风预测、设备状态感知以及数据分析决策等关键技术,是“指挥官”的核心竞争力。

为进一步提高风场效能,雅砻江公司与东方风电公司成立“联合创新体”,以风机设备智能化为主要突破口,全力打造新一代全生命周期数字化智能型高海拔山地风电场。区别于传统的“外挂式”“堆砌式”风机控制和生产系统,腊巴山风电场搭载的智能系统,将物联网、工业大数据、人工智能等与风电生产系统融合,整合风机全部生产数据,利用算法优化风机集群控制,以数据一体化推动业务融合,形成智能风机、智慧风场一体化解决方案。

腊巴山风电场

智能风机、智慧风场实现了三大功能:一是增电量,深挖机组潜能,提升设备可利用率,助力发电量提升;二是减故障,强化设备健康诊断评估,实现故障消除的智能辅助决策,为全生命周期无故障运行护航;三是提效率,加强生产系统对接融合,协助风场优化运维管理流程,降低运维成本,为实现无人风场创造条件。

“风机智能系统的定制化开发,实现了腊巴山项目‘发电量高、无人值守、智慧运营’的先进性能,为我国风电项目高质量发展树立了典范,将持续促进我国风电产业技术进步。”世界风能协会副主席、中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩评价。

此外,腊巴山风电项目率先在省内应用5兆瓦级风电机组,主要设备生产、制造、装配均在凉山州完成,有力带动了当地能源装备制造产业链发展。项目建设期间,为凉山州财政贡献税费约6000万元,提供工作岗位1000余个。

(图片由雅砻江流域水电开发有限公司提供)