近日，“第五屆中國風電葉片運維及回收利用高峰論壇”在湖南株洲召開。金風科技全資子公司金風慧能副總經(jīng)理閻闖發(fā)表《在役機組葉片抗冰凍技術(shù)探索與實踐》主題演講。閻闖指出，秋冬季節(jié)我國南方地區(qū)易發(fā)生凍雨結(jié)冰天氣，雷電、低溫、覆冰給風電機組帶來的機械和電氣損壞會直接影響風電場的發(fā)電效率。因此，葉片抗冰凍技術(shù)是風電行業(yè)規(guī)避“季節(jié)性難題”的關(guān)鍵抓手。
近年來，我國寒潮天氣頻發(fā)，影響范圍廣，危害程度高。葉片結(jié)冰后，其疲勞載荷增加，乃至產(chǎn)生機組共振，降低機組及葉片壽命。此外，葉片覆冰引起的機組停機將直接影響發(fā)電量，造成風電場總體收益損失。而在化冰期間，葉片表面冰塊飛濺也容易引發(fā)生產(chǎn)事故，威脅風電場運行安全。
在行業(yè)內(nèi)，目前已有化學防除冰、氣熱防除冰、激光超聲等諸多方向的防除冰探索和實踐。然而，現(xiàn)有方案大多存在功耗高、組件繁多、易造成熱應力損傷、適應性較差等客觀問題。面對葉片結(jié)冰難題，金風服務推出在役機組抗冰凍綜合解決方案，采用電加熱除冰技術(shù)路線，綜合考慮葉片結(jié)冰時特征、機組安全性、經(jīng)濟可行性等因素，提供更加高效、節(jié)能、精準的定制化解決方案。
該方案通過先進的表面?zhèn)鞲屑夹g(shù)，構(gòu)建瞬態(tài)數(shù)據(jù)下的結(jié)冰模型算法，能夠高精識別葉片結(jié)冰狀態(tài)。以加熱單元集成葉片前緣防護、防雷、加熱功能，高效除冰使結(jié)冰損失挽回率達50%以上。其中的定制化防雷方案使加熱區(qū)避開葉片主要接閃區(qū)，能夠系統(tǒng)性提升防雷性能。
該方案具備“能耗低、效率高、智能化、適應力強、安全可靠、應用廣”六大技術(shù)優(yōu)勢。例如，該方案的系統(tǒng)總功率約為50kW，僅為氣熱方案的三分之一，有效降低能耗，降低運維成本；方案中的結(jié)冰預警系統(tǒng)、結(jié)冰數(shù)據(jù)模型等數(shù)字化應用，能夠?qū)θ~片結(jié)冰情況進行精準判斷，結(jié)合實際情況優(yōu)化抗冰凍方案。以上優(yōu)勢能夠顯著提升抗冰凍效率，提升風電場運行水平。
在方案的加持下，自2014年起，金風服務在廣西、江西、四川、山西等區(qū)域完成除冰樣機驗證及應用，積累了豐富的項目經(jīng)驗。應用該方案的我國北方區(qū)域項目結(jié)冰期發(fā)電量損失平均減少60-70%，我國南方區(qū)域項目結(jié)冰期發(fā)電量損失平均減少50-60%。2023年底至2024年初，廣西某風電場遭遇冰凍災害，金風服務通過為客戶提供在役機組抗冰凍綜合解決方案，幫助客戶單臺風機發(fā)電量挽回40%以上，年等效利用小時數(shù)挽回170小時，單臺風機收益增加超過20萬元。
以客戶痛點及需求為先，以技術(shù)創(chuàng)新為產(chǎn)品提供不竭動力。金風服務在役機組抗冰凍綜合解決方案，能夠更有力地幫助風電機組直面嚴寒，從而為客戶新能源資產(chǎn)提供保障。未來，金風科技將繼續(xù)深入研究風電機組抗冰凍問題，為行業(yè)積累經(jīng)驗，助力風電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
