风电产业发展进入快车道,智能化成为风电发展的新趋势
风电制造业,是一个绿色产业与传统工业相结合的、年轻的新能源行业。既结合了先进的产品设计,又依赖于传统工业生产。
2018年风电产业发展进入快车道,海上风电和分散式风电的加速发展更是推动了风电智能化时代开启。
近年来,我国风电产业取得了瞩目的成就,在各发电装机容量所占比重稳步提升。目前中国风电新增装机容量和累计装机容量都均已稳居世界第一,2017年,累计风电装机容量在全球份额中约占35%。
据相关数据显示,在发电量方面,风力发电量从2007年的56亿千瓦时发展到2017年3057亿千瓦时,年均增长率达到49.18%。
国家层面密集发布促进风电、光伏等清洁能源发电的政策,无不释放出风电行业进入稳定增长期的积极信号,国内掀起了新一轮的风电“抢装潮”。在抢装行情带来风电设备需求放量的同时,对于风电机组性能和技术水平也提出了更高要求,风电智能化也正被业内津津乐道。
2018年风电产业发展进入快车道,摆脱了之前低迷的状态。海上风电快速发展,分散式风电或将成为下一个“希望的田野”。无论是海上风电还是分散式风电的发展都对风机以及后市场运维提出了更加严格的要求,为解决种种难题,智能化成为风电发展的新趋势。
在设备方面,风电机组的控制类型多种多样,目前,变桨健康诊断、振动监测、叶片健康监测、智能润滑、智能偏航、智能变桨、智能解缆、智能测试都将是风机智能发展的方向。
风电机组智能化已经成为行业发展的方向,为应对未来行业需求,应对分散式及海上风电发展趋势,多家公司都已陆续开展低风速区域陆上和海上大兆瓦智能机组的技术研究,以信息化创新设计研发体系,致力提升风机的智能化水平,提高风机信息技术含量。
叶片是风机重要的组成部分,在风机向着智能化转变的时候,叶片自然不甘落后。据王晓宇介绍,智能叶片可以在任何时间点、任何方位角知道叶片的形变,然后根据形变知道风轮扫过塔筒时候的整个距离。智能叶片的根部还有传感设备震动设备位移设备,不仅可以还原叶根的受力,还可以依据图像处理技术进行还原,在叶片上涂装一些特殊涂料,在真实现场可以通过计算机模拟,随时可以检测整个叶片的动态性状。这样既可以对叶片的健康状况做到实时监测,又可以避免有问题的叶片继续运行带来的更大损伤。
如今海上风电发展步伐加快,而在海上风电建设中,风机的机位排布将会对项目的全生命周期产生重要影响,传统的海上风电机位排布是基于经验公式进行手动排布,这一方法存在致命的缺点:无法精准描述尾流场分布以及全生命周期风向变化。然而这两个因素是影响发电量的关键,可能会造成重大损失。
为促进海上风电健康发展,明阳智能创新研发了海上机位智能优化模块,以全生命周期机位优化策略为指导,基于多重变量嵌套迭代遍历寻优方式、先进的尾流计算模型,实现对上万种机位排布方案快速寻优,破解造成发电量损失的难题,一举打破传统机位排布带来的弊端。
有人预言分散式风电会是风电行业的下一片“蓝海”,但发展至今,分散式风电所带来的“低风速”问题仍旧是一大困扰。据了解,目前已经有智能中型风机与大型风机采用一致标准。不仅配备了远程监控系统,还采用永磁同步发电机配合内部先进技术,大大提高了智能中型风机的安全性。
“无人风场”未来可期
风电场大多地处偏远,风机分散,在日常运营维护中效率低且安全性不高,因此实现智能化可以有效提高风场工作效率。通过对风场进行集中管理,从而减少了运维人员的数目及工作量。综合运用“互联网+”、大数据以及云平台等技术,以集控数据平台为基础,全面开展大数据分析工作,进而查找风机缺陷,开展风机故障提前管控,实施主动运维。
而随着风电智能化的发展,风机厂商的收益也有望进一步提高。当风机采用智能一体化的解决方案后,将大幅提高风机的可靠性和可用率、增加电量产出,降低成本。换句话说,将互联网、大数据的思维应用于风电设备制造和风电场运维,必将成为未来发展的趋势。
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