海上大风车机智应对台风过境

 

受台风“苏拉”和“海葵”共同影响,福建省沿海连日来狂风不止,三峡集团福建区域海上风电场9月1日最大风速达23.56米/秒,安装在该风电场的全球首台16兆瓦海上风电机组不仅没有“宕机”,反而实现24小时满功率运行,单日发电量达38.41万千瓦时,刷新世界纪录!

很多人不禁好奇,面对台风肆虐,这个轮毂高度达152米,扫风面积约7个标准足球场的“巨无霸”,是如何做到不惧风浪,御风运行的?

“台风对风电场的影响主要分为两种,一种是破坏型,一种是增益型。”三峡集团风资源评估团队负责人文仁强告诉记者,如果台风正面来袭,往往对风机的损坏较大。在台风来临前,运维人员便提早对机组进行自动偏航变桨,甚至会选择停机,使其以最安全的角度迎战台风,减少大风对风机的冲击。

如果风电场处于台风外围,超大风速便将“坏事”变为“好事”。

“台风过境会带来大风过程,利用好这个过程,可以换来比往常更多的‘绿电’。”文仁强表示,台风“苏拉”和“海葵”对三峡集团16兆瓦海上风机的影响恰是“增益”的典型效果,更是海上大风车机智应对台风过境的优异表现。

要想向风借好力,需精准预测风云变幻。

“当台风横扫三峡集团福建区域海上风电场时,新研发的气象智慧应用综合平台派上了用场。”三峡集团气象科创团队负责人李矜霄告诉记者,借助这一平台,气象团队对台风生成、移动、强度等气象要素进行多时空尺度精细化模拟、预警、预测,从而优化发电并网效率,提升海上风电场站在极端天气状况下的气象资源利用效率。

“16兆瓦海上风机最大能扛住瞬时75米/秒的风速,相当于能抵抗17级以上的台风。”金风科技研发代表高亚州在接受记者采访时表示,在设计之初,研发团队便对其超长叶片进行了强度、形状、受力三方面的抗台风定制化设计。“16兆瓦海上风机叶片采用后掠设计,以更为纤细的叶片形状降低承受风载,合理利用超长柔性叶片的弯扭耦合效应,在台风来临时可以有效卸载叶片的风力。而且,16兆瓦海上风机叶片的主梁采用碳纤维材料,强度是钢的十倍,在增加叶片强度的基础上能使重量减轻20%。”高亚州说。

台风过境,风速不断变化,机组运行的方式也需要及时调整。文仁强告诉记者,在台风来临前,运维人员会提前进行远程抗台风模拟、机组断电切换备用电源等一系列测试,为迎战台风做好充足准备。为了保障机组能顺利度过台风,台风过境时,运维人员还会借助北斗通信技术,从陆上的控制中心发出信号,智能切换运行模式,调整16兆瓦海上风机的供电方式及机组偏航,在规避台风过境对机组产生风险的同时,将风能源源不断地转化为清洁电能。