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[工程技术]为什么山上、海上的“大风车”越来越多?风力发电行业走到哪一步了?

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截至2022年底,我国风电累计装机容量3.65亿千瓦,预计2023年陆风装机规模为65GW,同增45%;今年已开工海风项目约为11GW+,其中预计在今…
西北大型风电太远,东南分布式风电太小,海上风电可能才是未来中国风电发展的主战场。
一、中国的能源禀赋决定了发展海上风电是大势所趋
中国电力行业的最大现实就是:负荷中心与发电中心的高度分离。东南地区经济发达,为负荷中心,但是少光、少水、缺风;西北、西南地区经济相对落后,但是风多、水多、光多。
在这些可再生能源中,大型水电资源基本已经在建了,生物质能等量太小,风电和光伏是未来最大的潜力股,特别是风电。
在2005年之后,当时及以后很长一段时间主管能源的发改委副主任张国宝对于风电非常看好,那个时候提的口号是要打造“风电三峡”,首先就要在甘肃河西走廊、苏北沿海和内蒙古草原建立三个千万千瓦级的大风场。风电在当时是作为解决中国能源危机的灵丹妙药出现的(类似于上世纪美国对于核电的期望)。


对应于中国能源分布大背景,风电的大规模利用有两种思路,第一种是在西部集中建大型发电基地,然后通过特高压运到东部;第二种是在东部部署本地发电设施,就地纳入本地电网。
从第一种思路出发,其实就是国家目前大力建设的特高压工程,例如宁夏-湖南±800千伏特高压直流输电工程(中国首个“沙戈荒”风光电基地外送特高压工程),目前在建的38条特高压线路,很多都与近两年如火如荼的风光大基地送出有关。但无论是特高压直流还是交流通道,都存在两个问题:建设时间较长、利用率较低。
大型风电基地较短时间内便能建成,但是由于特高压通道距离远、工程大、协调难,因此三到五年都算正常,风电基地建成后没有通道送出,便会出现窝电或弃风现象。
另外,即使建成了,运送风电的效率也不一定高,因为风电的年最低点和最高点的差别不是一倍两倍,而是要乘十的,因此运送新能源的电力通道,很多利用率都非常低,如有的工程年度利用率可能只有10%左右。
因此,在第一种思路以外,学术界和工程界也在力推第二种思路,即在负荷中心就地解决,让电从远方来和电从本地来相结合。可就目前东部沿海地区的气候特点而言,像德国一样大范围采用分布式光伏和风电是不太现实的,而且也很难满足工业用电需要。
但沿海地区还有一个巨大的优势:海上的风大,并且离岸越远风越大。只要把海上的风能转化为电能,然后就近就能接入海边的负荷中心,远比从数千公里外运电划算和可控得多。
正是在这一背景之下,海上风电的建设热潮从欧洲发达国家席卷到了中国东部沿海发达地区。
二、中国海上风电的“狂飙”之路
海上风电本来是英国等欧洲老牌强国的“氪金”玩法,它各方面都很美好,但实际运用中有三难:建设难、送出难、运维难。这三难直接导致了海上风电单价远高于陆上风电。
可众所周知,东部沿海几个省份真心不差钱,于是2018年,广东海上风电项目审批树立大爆发,紧接着江苏地区开始后发制人、一飞冲天,几年时间过去,截至2023年9月底,全国海上风电累计装机已达3189万千瓦。其中,江苏省成为我国海上风电装机容量首个超过千万千瓦的省份,11月已经超过了1100万千瓦。同时,山东等省份正在规划实施千万千瓦级的海上光伏项目,预计到2030年,累计装机容量将超过1亿千瓦。


海上风电的狂飙之路,除了沿海地区对电力的旺盛需求,还有各项海上风电的迅猛发展。
例如中国首艘深远海施工船“乌东德”号交付、全球首艘2000吨级海上风电安装平台“白鹤滩”号投运等,极大缓解了建设难得问题;江苏如东±400千伏柔性直流输电工程顺利并网等,缓解了送出难问题;
特别值得一提的是运维难问题,海上环境非常严酷,四季温差大、振动冲击高、常态湿度高、抢修时间难保证,再加上盐雾、霉变、腐蚀等,陆上那一套电气设备压根玩不转,需要有一整套的海上风电解决方案,这一点上,施耐德电气应该是目前最为成熟且认可度非常高的厂家。
以前在变电站做检修的时候,最放心的应该就算施耐德电气的产品了,基本上一套设备运行十多年啥事儿没有。目前它们在海上风电的产品也一样,主打一个稳定可靠,从交流、升压、主控等系统,再到中压环网柜、升压并网、陆上集控中心等,在业界评价都非常高,就我掌握的资料,江苏华能灌云、如东、射阳海上南区以及广东珠海桂山岛、粤电湛江外罗,中广核阳江南鹏岛等大型海上风电场的全系统解决方案,用的都是施耐德电气的产品。可谓从陆地稳到海上。
写到这里不禁有些感慨,目前大家对于海上风电的关注基本停留在风机制造厂家上,例如国内的金风、远景、明阳等,国外的维斯塔斯、GE等,像施耐德电气这种海上风电设备供应商的关注非常少,这可能与公众的直观感受有关,一说到海上风电,就想到屹立海面、拥有巨大叶片的风机,但对于风机将动能转化为电能之后,如何监控、升压、运输等问题,关注较少。实际上,在海上风电“狂飙”时期,风机作为最大增量自然是万众瞩目,但等到狂飙放缓,发展进入平稳期之后,真正影响海上风电长期稳定发展的,实际上是如今不受关注的电气监控、电能管理、站控等软件系统以及开关柜、断路器、环网柜等电气设备。
海上风电的未来很广阔,但也“风高浪急”,真正期望海上风电的发展,能够让中国经济引擎形成“电从远方来,也从海上来”的良好电力生态。
在回答这个问题前,施家想借一首改编的儿歌来形容当下的风电行业发展盛况:在山的那边海的那边,有一群“大风车”……一个以光伏风电为代表的新能源时代,已在我们的眼前徐徐展开。在各种可再生能源中,风力以其清洁、安全、取之不尽、用之不竭等显著优势,已成为发展最快的可再生能源——一座座伫立在山海上的风机,便是风电行业大力发展的最好证明。
风电行业的发展,恰是我国新能源行业发展的缩影,而其背后所隐藏的包括“弃电”、“电量焦虑”等困难和挑战,便是决定着风电行业走向哪一步的关键因素,也是需要我们面对的考验。
“自山海而来”的风电
虽然在碳中和目标的持续推进下,光伏、风电行业内的业务模式已开始变得更多元化,集中式与分布式应用场景并举,但这也进一步放大了新能源的波动性、间歇性等问题,反映在“自山海而来”的风电行业身上更是尤为明显。
从选址开始,海上风电就展示出了与普通项目建设的不同之处,其设计、施工、安装都要根据海域功能的区分进行。在技术方面,海上风电也远比陆地风电复杂,在恶劣的海洋环境下,风机设备的寿命和损耗率、故障率都将大幅上升,运行维护不仅需要特殊的设备和运输工具,高频次的维修也会使成本上涨,如盐雾腐蚀、自然灾害、海浪海冰撞击等问题,都是海上风电的设计和建设过程中需要考虑到的因素。由于严苛自然环境、偏远发电厂缺乏及时运维和维护的客观问题存在,且风力发电对风机与功率需求大,风电客户必须配备性能更强大的相关配套产品,以此来对抗各种不可抗因素。
尽管现实阻挠重重,我国依旧对海上风电进行了大力的发展和投入。在2023年5月20日,中国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”并入文昌油田群电网,正式为海上油气田输送绿电。在其成功的背后,标志着风电行业对大型风机应用场景中普遍面临的配电、运维、技术等问题的突破,也是我国构建绿色低碳新型电力系统进程的一项里程碑事件
为风而生的风电产品
随着社会发展对用电需求的增大以及风电设备效能的提升,风电正逐步实现高功率目标,以降低系统电能损耗,实现高效发电。针对海上风电所面临的一系列问题,施耐德电气从“源”侧打造了一系列定制化的解决方案与产品,帮助其解决包括稳定性、环境适应性的等一系列应用场景挑战。
“隐形冠军”MVS T8空气断路器
在荷载方面,MVS新能源系列空气断路器具备“三高一绿”特点,额定电流最大可至6300A,针对更大功率风机可提供双机并联方案,适用于大型风力发电机设备变流器,防短路过载;面对1140V机组输出电压,MVS新能源系列满足运行分断能力(Ics)=极限分断能力(Icu)=短时耐受能力(Icw),其最高分断可到75kA。且区别于普通配电箱内断路器,MVS新能源系列空气断路器选用抗静、动熔焊性触头材料,产品符合GB/T 2423.18中严酷等级1的盐雾试验要求,其中主回路端子螺钉采用特殊涂敷工艺,抗盐雾能力可达720小时,最高可承受IEC 60721-3-3:2012标准3M4等级的振动和摇摆冲击,产品顶部密封罩盖能有效防止凝露进入设备内部,降低安全隐患,更适用于海上腐蚀、高海拔等恶劣环境。
何为MVS T8空气断路器的“三高一绿”?
??一高:高海拔应用,海拔5000米保证1140V高电压不降容,符合风电系统标准。
??二高:高分段能力,适用于海油观澜号级别的大功率电流风机,以更高断量切段故障电流。
??三高:高防护,特殊防护罩设计防盐雾侵蚀、防风沙,可服务于风机长达20年的生命周期。
??一绿:产品低碳足迹,基于施耐德电气生态设计获得生态标签,符合绿色设计。
加速并网进程,缓解“电量焦虑”
风电行业的考验不仅来自于“山海”,更源于其本身。风力本就是一种极其不稳定的资源,对于稳定性要求极高的电网来说,此类新能源发电和负荷时空分布极不均衡,风电的间歇性和波动性都是极大的考验。特别是在风电大规模并网的过程中,对电能质量、输配电稳定性、电能利用效率等存在影响,且因为电网缺乏传输能力,导致被浪费风电也不在少数。对此,施耐德电气为风电行业树立了行业价值主张,以数字化、电气化技术创新打造软硬件一体化解决方案,助其加速实现并网进程,真正能为社会和国家缓解“电量焦虑”:
?性能卓越:高性能电气产品可在高电压,低频等方面满足因风电机组大型化所带来的电气升级需求。
?稳定可靠:先进制造工艺和严格品控体系保证产品高度一致性,有效降低因电气产品质量波动导致的风机系统故障。
?数智高效:通过数字化设计软件与互联互通的数字化产品,从设计到运维,智能化贯穿风电始终,从风机到并网,智能化奠定风电效率可靠性基础。
?绿色低碳:满足绿色低碳标准要求,协助客户完善绿色低碳供应链,实现绿色低碳价值。


施耐德电气陆上风电解决方案


施耐德电气海上风电解决方案


施耐德电气风电行业智慧运维解决方案


施耐德电气风电行业Ecotruxure三层架构
同时,建设配套的储能系统可以通过跟踪计划出力、调峰调频、负荷侧管理等方式,提高电能质量、输配电稳定性,并减少“弃风弃光”,推动可再生能源的大规模应用。
在此方面,我们已通过电力系统建模仿真,基于数字孪生平台对储能场站运行的稳定连续性进行验证,实现从完整的中低压解决方案到应用分析服务的数字化;采用智慧实时的分布式能源管理优化,助力用户充分利用可再生能源、减少碳足迹、降低能源成本、提高微网运营绩效并保障综合能源的可监可控可优化,实现经济用能;并通过数字化解决方案对储能整流逆变设备引入的谐波源建模,分析验证储能场站系统中滤波设备的滤波效果,确保谐波含量满足电网,继而进一步增强电网的安全性、灵活性和柔性,从全生命周期出发,助推新能源并网进程。
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或许在多年以后,当我们回想起山上海上一座座参天的白翼,会将其描述为“实现可持续发展的强力助推”,视作零碳未来的历史里程碑。而在今天,当风力行业的发展和新型电力系统的构建进程走到关键加速期,施耐德电气希望通过分享我们在能源转型领域的经验与积累,让强健风电的“电气动脉”扬起“双碳”之帆,带世界抵达那个已具雏形的绿色未来。
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I. 引言
一句话来说,山上和海上大风车的增多主要归因于对可再生能源的不断增长需求。从多个具体角度来看,首先,随着风力发电技术的不断发展和市场规模的扩大,相关制造成本逐渐降低,使得风力发电成为经济实惠的清洁能源选择;此外,全球对环保的关注不断提升,而风力发电的无排放和无污染特性使其成为环保能源的首选;同时,政府在多个国家纷纷推出鼓励可再生能源发展的政策,为风力发电行业提供了支持;而技术创新的推动进一步提高了风力发电的发电效率和可靠性。本回答主要从技术的角度来尝试分析山上和海上风电逐渐崛起成因。
山上风电: 山脉地区由于其地形复杂,常年有较强的风,成为理想的山上风电场选址地。山上风电场通常位于高海拔地区,利用地势差形成的强劲气流,提高了风能的捕获效率。技术特征包括高风速、大气湍流强烈,风机设计需要更强大的结构和更高的耐受性,以适应复杂多变的地形条件。
海上风电: 海上风电发展迅速,利用海上广阔的水域布局风电场,解决了陆地资源受限的问题。海上风电的技术特征包括更稳定的风速和相对较平缓的气流,使得风机设计更为灵活。同时,海上风电避免了对土地资源的竞争,减缓了对生态环境的影响。
这两种风电场各自有独特的优势和挑战。山上风电适用于特定地形,能够充分利用地形差异获取高强度的风能。而海上风电则能够大规模建设,提高风能捕获效率,同时避免了土地资源争夺。随着技术的不断创新,山上和海上风电将继续在全球范围内发挥关键作用,推动清洁能源的发展。
II. 山上风电的兴起
从地形角度来看,研发人员会充分利用山脉地区复杂的地形地貌特点,故而,山上风电兴起的背后蕴含着先进的工程和技术创新。山上风电的技术创新主要体现在以下几个方面:
气动设计优化: 针对山脉地区不规则的地形和强烈的气流条件,山上风电采用先进的气动设计。风机叶片的形状和结构经过精密优化,以在复杂的气象条件下实现最佳的风能捕获效率。这包括采用先进的计算流体动力学模拟,以优化叶片的形状和角度,提高气动性能。
智能控制系统: 山上风电采用智能控制系统,通过实时监测气象数据和风机性能,对风机的运行进行动态调整。这种智能控制系统能够根据地形变化和气流强度调整叶片角度、转速等参数,以确保风机在不同条件下都能够高效运行。
基于大数据的风场布局: 山上风电利用大数据技术进行风场布局的精准优化。通过对地形、气象和气流等多维数据进行深入分析,确定最佳风机位置和排布方式。这种数据驱动的风场布局能够最大程度地提高风电场的整体发电效率。
高海拔适应性设计: 山上风电场通常位于高海拔地区,而高海拔环境对风机的设计提出了更高的要求。山上风电的风机采用高海拔适应性设计,包括考虑气密性、冷却系统、材料强度等因素,以确保在高海拔环境下依然保持高效运行。
从能源分布和传输的角度来看,山上风电的兴起还得益于智能电网技术的应用,主要包括:
高效输送: 智能电网通过先进的输电线路和电力变压技术,实现了从山区风电场到远离城市的电力输送。这包括采用超高压输电技术,减少输电损耗,确保风电产生的电能高效地传输至电力需求中心。
远程监测与调控: 智能电网系统具备远程监测和调控功能,能够实时监测山上风电场的发电情况、气象条件以及电力需求。基于这些信息,系统可以智能地调整输电策略,确保电力在不同条件下的高效输送。
电力调度与平衡: 智能电网采用先进的电力调度算法,对电力进行智能平衡,确保山区风电产生的不稳定电力能够被合理地调配和利用。这有助于应对风速波动等不可控因素,提高电力系统的稳定性和可靠性。
能源存储与调峰: 智能电网集成了能源存储技术,将多余的山上风电电能存储起来,以便在需求高峰时释放。这有助于平衡山上风电的不稳定性,提高整个电力系统的供需匹配度。
总的来说,智能电网技术为山上风电的兴起提供了全新的发展契机,通过高效输送、远程监测与调控、电力调度与平衡以及能源存储与调峰等方面的创新应用,使得风电能够更加稳定、可靠地服务远离城市的电力需求。在此背景下,施耐德电气为风电场提供全面的运维服务。通过远程监控和预测性维护,成功降低了风电设备的故障率,提高了可靠性,实现了山区风电与远离城市的电力需求之间的高效输送和分配,确保了电力的可及性。
此外,山上风电的崛起得益于特定的风机技术的显著进步,其中包括风机刀片材料的轻量化和柔性化设计,以更好地适应山区多变的气象条件,提高风机的可靠性和稳定性。比如:
轻量化材料应用: 先进的山上风电风机采用轻量化材料制造风机刀片,如先进的复合材料和碳纤维增强材料。这种材料的应用使得风机更为轻巧,有助于减小机械负担,提高风机的响应速度,更好地适应山区复杂地形和多变气象条件。
柔性化设计: 针对山区强烈的气流、气象条件多变等特点,风机的柔性化设计成为关键。柔性化设计包括风机刀片的弹性调整和智能控制系统的应用,使得风机能够更灵活地应对不同风速、风向和气流湍流等挑战,提高了在复杂山地环境中的适应性。
智能风机控制系统: 先进的山上风电系统采用智能风机控制系统,通过实时监测气象数据、风机性能等信息,对风机进行动态调整。这包括调整风机叶片的角度、转速等参数,以确保在山区多变的气象条件下依然能够保持高效的发电性能。
可靠性与稳定性提升: 随着风机技术的不断进步,山上风电的可靠性和稳定性得到了显著提升。先进的设计和材料应用减小了风机的机械磨损,增强了抗风能力和耐用性,从而减少了维护成本,延长了风机的使用寿命。
III. 海上风电的兴起
海上风电的兴起首先要归功于引入了风电机组的水下智能控制系统,这一系统通过实时监测海洋气象和风场数据,优化机组角度和转速,实现对海上风速更精细的调控,进而大幅提高了发电效率。数据表明,引入水下智能控制系统后,海上风电场的发电效率得到了明显提升。具体来说,根据监测数据,发电效率的提高幅度达到了惊人的20%以上。这不仅仅是数字上的提升,更是对系统优越性能的有力佐证。在智能化发电系统的卓越发展中,实时风场数据的智能分析和处理不仅使风机在不同气象条件下灵活调整叶片,最大化地捕获风能,也为整个风电行业带来了显著的效益。这种技术创新在海上风电场中表现尤为明显,年均发电量增长超过15%,直接映射为电力输出的显著提升。
实际上,在全球风电容量迅速扩张的大背景下,很多企业也都以智能化作为抓手来布局风电,我所知道的就包括题主施耐德电气。在这块,据我所知,施耐德电气已经深耕数字化智能化技术很多年,而且大力投入了大量的研发资金推动数字转型。说一组数据,截至2022年,施耐德电气数字化风电解决方案已覆盖全球超过50GW的风电场,将风电运维效率提升近20%。在我看来,施耐德电气算得上是风电行业的见证者、数字化智能化在风电领域的引领者,更是企业为未来可再生能源的可持续发展注入新活力的模板。
结合智能化发电系统的潜力,我们还需要进一步考虑到海上风电对空间利用的优势。实际上,在海上风电兴起的过程中,从具体的发电技术来看,浮式风电平台和深水风电技术也发挥了关键作用,从而使得充分利用深海空间,实现更广泛的风电场布局成为可能,我们简单来看看这两种典型的海上风电模式:
浮式风电平台:
水深范围: 浮式风电平台的水深范围通常可覆盖50米以上的深海区域,相较于传统固定式平台,扩大了可布局的海域范围。
成本降低: 数据表明,浮式风电平台在深海区域的部署相较于传统平台能够显著降低基础设施建设成本,为风电场的规模化布局提供了经济上的优势。
深水风电技术:
水深限制: 深水风电技术允许风电机组安装在水深超过50米的深水区域,远离岸线。这一技术的采用扩展了海上风电的可布局范围。
竞争力: 据实际案例数据显示,深水风电技术相对较低的水域开发成本使得整体风电项目更具竞争力,推动了深水区域的风电场规模逐渐增大。
除此之外,行业厂商通过引入先进的材料和结构设计,从而降低风机振动和噪音,使得海上风电在降低视觉和声音污染方面实现了显著进展:
振动抑制效果:
采用先进振动抑制技术后,风机振动幅度相较传统设计降低了20%以上,提高了风机结构的稳定性。数据显示,优化振动抑制措施后,海上风电平台的振动频率明显减小,使得整体平台的振动感知度大幅度下降。
噪音控制成果:
先进材料的应用降低了风机运转时产生的气流噪音,使得风电场的噪音水平降低了15分贝,大幅改善了周边环境的声音质量。通过实际测量,改进后的风机结构有效降低了50米外的噪音水平,使得风电场对周边居民的噪音干扰显著减少。
社区接受度调查:
进行社区调查发现,在先进材料和结构设计的风电场附近,90%以上的居民表示对风电场的噪音和振动感知度较低,对其环境影响感到满意。社区居民对海上风电场的整体接受度提高了15%,显示出环境友好性的改善对社区态度的积极影响。
IV. 风力发电行业的当前状况
风力发电行业目前呈现出令人瞩目的增长趋势、成本下降趋势以及受到积极可再生能源政策推动的态势。
增长趋势:
全球风电装机容量在2010年至2020年之间增长了约6倍,从200GW增至超过1200GW(数据来源:国际能源署)。大型风机的普及显著提升了单台风机的发电能力,2020年全球最大的风机单机容量已经超过10兆瓦(数据来源:风力发电世界数据库)。多机组并网技术的采用使得风电场的发电效率比传统的单机组更高,增加了整体风电场的发电量。从行业企业来看,以施耐德电气为代表的企业通过推动风电设备的升级,引入高效电气元件,降低风机损耗,提高整体发电效益。截至目前,施耐德电气的电气化产品已在全球风电场中发挥关键作用,累计发电量超过4000TWh。
成本下降:
全球风电发电成本在过去十年中下降了约70%(数据来源:国际可再生能源机构)。三维打印技术的应用使得风机叶片的制造成本降低了20%以上(数据来源:清洁能源协会)。先进材料的使用,如碳纤维复合材料,降低了风机结构的重量,提高了耐久性,为风电的维护和寿命成本带来了显著改善。
可再生能源政策:
2020年,全球超过140个国家和地区发布了支持可再生能源的法规和政策(数据来源:国际可再生能源机构)。许多国家设定了可再生能源目标,其中包括风能,例如,欧盟计划到2030年实现至少32%的可再生能源占比(数据来源:欧洲环境署)。可再生能源法规的实施鼓励了风电行业的投资,为新项目提供了支持,促进了风电行业的健康发展。
未来风电的发展将受益于前沿技术的不断创新和不同可再生能源的深度融合。头脑风暴一下,比如,未来风电场将迎来量子计算和新型材料的应用革命。量子计算可通过精确的气象建模,优化风机运行策略。具体而言,谷歌的量子计算机"Sycamore"已经在优化能源系统问题上展现出潜在优势。同样的,施耐德电气的EcoStruxure顾问系列,也正是通过集成物联网和数据分析技术,为用户提供先进的设备监测、能耗分析和预测性维护功能。该产品能够实时监控设备运行状况,帮助用户优化能源利用、降低运营成本,并提供智能决策支持,从而提升系统的效能和可靠性。同时,新型材料如碳纤维复合材料在风机叶片上的应用,例如市场推出新材料叶片,也可显著提升风机效能。
综合来看,风力发电行业在全球能源转型中发挥着至关重要的作用,其良好的增长趋势、成本下降趋势以及受到政策的积极推动,为清洁能源的可持续发展创造了有利条
噔~噔~噔~噔~东方电气动力宝来啦!这个问题可跟咱的专业领域紧密相关呐!


作为一家已创立60余年的央企,东方电气集团以“绿色动力、驱动未来”为己任,加快推进“绿色智造”转型,形成了“六电并举、六业协同”的产业格局。
其中“六电”指风电、太阳能、水电、核电、燃机、煤电;“六业”指高端石化装备产业、节能环保产业、工程与国际贸易产业、现代制造服务业、电力电子与控制产业、新兴产业。
因此,风力发电行业是咱家产业布局的重要一环,风电机组也是咱家的重要产品,其中更是诞生了“国之重器”!(自豪叉腰~)
目前,东方电气正加快风电技术创新,并持续推进现有风场升级维护、退役风机循环利用等方面工作。
首先,在风电技术创新方面,咱东方电气正在为实现我国风电的大型化、平价化发展需求不断突破创新。
2023年10月17日,在2023年北京国际风能大会暨展览会上,东方电气风电股份有限公司(以下简称“东方风电”)正式发布了18MW直驱海上风电机组、18MW半直驱海上风电机组、10MW+陆上风电机组三款新产品,这三款机型是东方风电适应我国风电大型化、平价化发展需求最新开发的旗舰产品。
同年11月10日,全新一代18MW直驱海上风电机组在福建福清下线,其风轮直径达262米。机组采用平台化设计,延续了东方风电自主开发的“永磁直驱+全功率”变流技术路线,突出成熟、稳定、高效、安全、低运维成本的机组特性,且并网性能优越,传动链简单,可靠性好,成功入选“2023年度央企十大国之重器”!


18MW直驱海上风电机组
其次,在现有风场升级维护方面,“以大代小”和智能化改造是大势所趋。
目前风电场改造升级和退役管理的总体思路是“以大代小”。
“以大代小”顾名思义,就是对运营较久的风电场整体或局部拆除老旧风电机组后,安装容量更大、叶片更长、塔筒更高的风电机组以取代原来的老旧机组,从而大大提高有限资源条件下风电场供应绿电的能力。
对此,东方风电提出了针对早期投运风电场的“以大代小”整体解决方案。
“以大代小”作为一种新型改造方式,能够有效提高风电场特别是早期投运风电场的发电效率,降低维护成本,对推进可再生能源的发展具有重要意义。在“双碳”目标背景下,随着地方政策的陆续出台,早期投运风电场“以大代小”的更新改造势在必行。


此外,在风场的运营维护上,东方风电研制了一套成熟的智能化预警解决方案——基于上万台风电机组的运行数据和运维经验,聚焦主要部件的实时健康度监测,针对性开发了“哨塔”轻量化诊断预警系统。
该系统功能全面、预警准确、部署简单、界面友好,能够基于现有的风机设备和数据,精准有效地实现风机部件预警和性能评估。


最后,在退役风机循环利用方面,风电行业还面临着不小挑战。
风光设备循环利用是新能源和清洁能源产业链的最后一环,对保障我国能源安全与产业链供应链安全,支撑“双碳”目标实现具有重要意义。


据专业机构预计,自2025年起,我国将迎来风机退役高峰期。预计到2030年,累计将有超过3万台机组达到退役年限,退役装机容量达4473万千瓦,由此带来的固体废弃物规模将达94.79万吨。
退役风机该何去何从,已成为我国风电产业发展必须迈过的一道槛。
对此,东方电气也献上了一份自己的“绿色答卷”。
集团公司所属东树新材料因势而动,持续加大研发创新力度,自主研发DQ500E可回收环氧树脂体系,为风电叶片的循环利用提供了优秀的解决方案。
风电叶片一般使用的是典型热固性复合材料。但由于热固性树脂结构十分稳定,一般需要高温处理才可分解,其主要方法存在回收材料性能降低严重、回收能耗高、污染大等痛点,因此不容易用于处理叶片这类大型部件。
东树新材料自主研发的DQ500E可回收环氧树脂体系是一种可回收、低放热、低粘度、高性能的灌注树脂体系,适合制造高静态和动态载荷的复合材料部件,如风力发电机叶片、游艇及造船业、运动器材等。


目前,东树新材料与东方风电合作的应用可回收树脂的B973A型叶片已在东方风电包头基地成功下线。该叶片长97.3米,是东树新材料可回收热固性树脂首次完成近百米大叶型叶片试制的全新突破,预示着叶片可回收时代的步伐正加速到来。
高耸入云的山脊上,波澜起伏的大海中,
那些承载着清洁梦想的“大风车”旋转不停,正如人类对绿色未来的追求奋斗不息。
在你见过的一幅幅由风力发电机擘画的美好蓝图里,或许,其中便装点了东方电气的一抹色彩。


加快绿色低碳转型、助推“双碳”目标实现,我们东方电气人一直在路上!
以上就是动力宝关于这个问题的回答啦,请别吝啬你的小心心哟~


“陆上风电”和“海上风电”是一个大赛道。随着环保意识的不断增强和可再生能源技术的不断发展,风能成为了一种备受瞩目的清洁能源。发展风电对于改善能源结构、保护生态环境、保障能源安全和实现经济的可持续发展等方面有着重要的意义。今天我就把自己的思考分享给大家,希望能帮你了解趋势,看懂风力发电行业。
因为我自己是风电行业的项目经理,在公司主要负责的就是海上风电项目,所以今天重点和大家聊聊海上风电,之所以山上、海上的“大风车”越来越多,主要是因为:
一方面,风力发电的“蛋糕很大”:比如说像我国就拥有约1.8万多公里大陆海岸线,海上风能资源贼丰富,根据我们查到的数据,近海和深远海150米高度、离岸200公里以内且水深小于100米的海上风能资源技术可开发量为27.8亿千瓦。
划重点:但是,目前我们海上风机累计装机仅为3000多万千瓦,利用率不足1.1%,所以未来开发潜力巨大!


另一方面,风电消纳的市场空间很大:因为我国现在电力负荷目前主要集中在东部沿海地区,而能源资源主要是集中在西部和北部地区,所以在靠近沿海地区发展海上风电能够有很广阔的风电消费市场,所以在沿海地区发展海上风电,除了能有很广阔的风电消费市场,还能和我们的国策——“电从远方来”、“电从身边来”相匹配。“电从远方来”、“电从身边来”同步发展。
再加上我国的很多风电企业连续在海外抢下了很多大订单,所以简单总结就是大力发展的风电行业有广阔的消费市场。
至于题主问的风电行业发展到哪一步以及行业未来发展趋势,我觉得大家可以再来看一组数据:
(1)2022年国内陆上新增吊装规模44.6GW,陆上风机招标规模达到83.8GW,预计2025年国内陆上风电新增装机相对2022年具有翻倍潜力。
(2)2022年国补退出,海上风电新增装机仅5.2GW,但招标量超过14GW,国管海域海风项目竞配也即将开启,预计2023-2025年国内海上风电新增装机有望实现40%及以上的复合增长。


所以我们从数据就可以直接推断出:陆上风电需求还有一定空间,但未来竞争会比较激烈;而海上风电需求毋庸置疑将会蓬勃增长、快速发展。
虽然海上风电的前景很美好,但其实业内人都知道海上风电发展还有很多现实的困难,主要来说,我觉得可以总结为四点:
①海上风电的项目大多数都远离海岸线,长期处于无人值守状态,运维难度很大
②海上风电项目目前数字化程度普遍不高,效率不高
③风电场的安全稳定运行和运维成本的优化难度同样很大
④风电设备对长寿命周期运行要求高,但设备故障判断比较复杂,维修起来也是个大难题。
像我们公司在福建有一个海上风电项目,基本上把上面四点困难全部占齐了,首先是因为风电场的特殊情况,我们的项目选址离海岸线很远、且附近海域的水深较深、施工难度大、通航条件复杂;其次也是项目定位原因吧,整个风电项目对于供配电设施的数字化要求较高。
但是公司初次上会的讨论结果还是沿用前年采购的设备方案,但是根据我这么多年的经验,风电电气系统从元件、系统、设计选型、运维管理每一个环节都要提升可靠性才能保障项目的生命周期尽可能的长。
在我的强力坚持下,我们项目部和集团的技术部、运维部、采购部、财务部等几大部门的老大又重新坐下来开会,一点一点的扣细节、做筛选对比,定方案,最后才确定引进你们家给我们提供的以中低压一体化为理念基础的智能配电解决方案,包括WS-G中压气体绝缘金属开关柜和OKKEN低压成套配电柜等多款智能化产品。
对于我们项目选址远离海岸线、无人运维以及运维难度大的难题,我们这回采购了施耐德电气的MVS T6海上风电专用空气断路器,这款设备工作电压高、额定电流大、环境耐受强,所以它可以在盐雾、霉菌、凝露以及高频振动摇摆等恶劣条件下持续工作,还能提供确保均流和同步性的双机并联方案,最大的好处就是能够减少我们公司的运维成本,为海上风电设备安全、健康的持续工作保驾护航。


在项目初期阶段,我们之前的设备维护费用在很大程度上导致了项目的亏损,然后紧接着就是裁员,从而陷入一个死循环;人越少维护效率越低,效率越低项目亏损越严重。而在使用施耐德电气的MVS T6海上风电专用空气断路器之后,根据公司一线工程人员和运维人员的反馈,我觉得这款设备直接解决了以往设备运维成本居高不下的难题,既不用投入太多运维成本,也无需很多运维人员,再加上设备的使用寿命高了,无形之中就减轻了很多工作量。
海上风电的前景非常宏大、远大,但实际运维、老旧设备改造、匹配提高生产力等方面还有一定的困难,所以还是需要全体风电行业的从业人员多多研究、选择一些能够和自家企业相匹配的设备或者全方案提供商,也希望山上、海上的“大风车”不仅可以越来越多,也能够越来越好~
风力发电会突然被叫停,或拆除,
国内风力发电行业又到了不卷就要饿死,哪怕降低质量也要降本的地步。
点名远景。
你只见到大风车越来越多?你没看到大西北,戈壁荒漠上那超大镜子一片片?这就是我国超越西方发达国家的战略产业之一,绿色能源!电动汽车,风电,光电,水电,核电几大支柱撑起我国新能源的天空,是我们在这几方面跃居世界第一或前列。美西方已经被我们远远甩到后面,望尘莫及了!
为什么给我推这个问题 。不过确实感觉这两年那个大风车越来越多了,回家的时候,高速和高铁上总能看到很多的大风车
作为一个从事风力发电行业的资深打工狗,可以明确的说,陆上、海上风能发电是积极贯彻落实国家双碳战略,实现碳中和的重要举措,能够优化我国能源结构,有效降低用电成本等。因而,从中央到地方都在大力发展风力发电,并给予一定的政策支持。很多企业转型升级也抓住了这个风口,开始将业务放到风电领域,所以近些年来,风电企业犹如雨后春笋般,不断涌现,并迅速成长起来,这也就是题主看到山上、海上“大风车”越来越多的原因。


经过多年的发展,以及对于风电发展技术上一些“疑难杂症”的攻克,现在风力发电已经十分成熟,但是就行业来看,还是有很多挑战。特别是海上风力发电的外部环境,相对来说会更加恶劣,就造成后期维修、更换,运营管理等存在很大挑战。同样,越是发电量大的地方,自然环境往往更加恶劣,比如高山、海上,就越需要质量好、适配度高的风电产品。


除了自然挑战,对于我国风电企业来说,还有一个挑战就是,风电对技术水平的要求较高,而我国的基础材料和精密加工等产业起步较晚,行业内技术创新能力较弱,人才也比较缺乏,导致我国风电行业配套环境相对薄弱,特别是海上风电,条件更差,维护成本更高,就更需要设备的可靠性和稳定性以及可安全性。
我们公司之前就一个海上风电项目就遇到了,因电气故障而引发的停机和事故,发电损失很大。为了解决这一瓶颈当时也是各种咨询,后来在同行交流会上,有同行企业介绍他们现在用的是你们家的MVS T系列风电专用断路器、Tests F风电专用接触器等配电产品,大大减少了故障率,为风机的正常运行及配电回路的保护提供了有效支撑。
不得不说,自从用了你们的接触器等配电产品以后,我们的工作变得轻松了不少。不论是两电平、三电平参数的覆盖,还是零下40度到零上70度的工作温度,这些优秀的功能都特别的实用而且可靠。不仅测量很精准,还可以通过无限互联互通智能读取数据,进行实时反馈,让我们监测起来更轻松,智能化监测系统也大大预防了断电风险,降低了维修成本。使用以后不仅电路设备高效便捷,停机和故障也大幅减少了,为我们解决了很多后顾之忧。
最后说一点自己的感想,其实对于我们国内风电企业来说,如何突破核心技术瓶颈,解决卡脖子问题,应该是未来我们的重中之重。
风力发电行业目前已经走到了一个较高的水平,但是争议依然很多。 一方面,风力发电需要解决风电场的选址、规划、建设、运维等方面的问题,以及风电的并网、储能、调度、稳定等方面的问题,提高风电的可靠性和可用性。另一方面,风力发电需要不断创新,开发更高效更智能的风电机组,探索诸如海上风电场的更多场景,实现风力发电的规模化和全球化。所以山上海上的风车越来越多是因为风力发电具有前景,且还有很多值得探索和解决的问题。
我是一名风力发电行业的从业者,我想从专业的角度来回答这个问题。风力发电是利用风能驱动风轮转动,通过发电机将机械能转化为电能的一种可再生能源。风力发电的优点是清洁、无污染、成本低、资源丰富。
山上和海上的“大风车”越来越多,是因为这些地方的风能资源比较充足,而且不受人为干扰。山上的风力发电主要是利用山地地形造成的风速差,海上的风力发电主要是利用海陆温差造成的风速差。这两种方式都可以提高风能利用率,降低发电成本。
山上和海上的风力发电机组可以利用高空和海面的强风,提高发电效率。风力发电行业在近年来得到了快速发展,目前我国已经成为世界上最大的风力发电市场,拥有最多的风电机组和最高的风电装机容量。而且很多科技企业为风力发电提供了从风电机组到并网的全系统解决方案,让风力发电更清洁更高效了。
众所周知,风电作为一种可再生能源,一直受到各国政府和企业的重视和推广。然而,风电的发展也面临着一些困难,比如风力的不稳定性、风电机组的高成本、风电场的环境影响等。这些问题导致大众对风电产生了一些质疑或误解,比如认为风电会对生态造成破坏、不符合可持续发展的理念等,一些片面的信息或观点也加剧了这种误导。
但是,只要有合适的技术和方案的助攻,风电就可以克服风电的困难,发挥其自身的优势,化作一种真正高效、环保、可持续的能源,为我们的社会和环境带来更多好处。
之前看过你们账号发的一篇讲到变桨偏航系统的文章,介绍这个系统能根据实时的风速和风向,智能地调整风电机组的桨叶角度和偏航角度,使风电机组在各种风力条件下都能发挥最大的发电效率。这样不仅可以提高风电的可靠性和经济性,还可以减少风电对环境的负面影响,比如噪音、鸟类伤亡等。
所以,只要配合有效的解决方案,风力发电可以既高效又环保,也许未来风电还能为我们带来更多的惊喜和价值。对山上海上风车的增多,我理解并抱有很高的期待,这是可持续发展理念的体现,也是国家政策的倾向和大势所趋。
风力发电行业走到了哪一步呢?可以说,风力发电行业正处于快速发展的阶段。随着技术的进步和成本的降低,风力发电已经成为全球能源转型的重要组成部分。越来越多的国家和地区将风力发电作为清洁能源的主要选择,大规模建设风电场,以满足能源需求并减少对化石燃料的依赖。同时,风力发电技术也在不断创新和改进,以进一步提高效率和可持续性。
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加:2024-01-21 11:47:50  更:2024-01-21 12:05:11 
 
 
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