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風力發電項目中的提效途徑探討

發布時間:2021-11-25 07:34

現在講的比較多的話題是面向低碳時代,迎接零碳時代。但是,我國風電行業屬于清潔能源行業,風電行業在這個時代背景下,迎來了較大的發展機遇,可以說,無論從現在說還是未來,無論是增量還是存量市場,風能行業都迎來了較大的發展機遇。隨之而來的是我們各個方面的巨大挑戰,從傳統的LCOE評價體系中可以看出,如今低碳時代的風電設備制造已經具備了一種高度耦合的特性。對每一分錢增加一分力都可以對LCOE的提高起到推動作用,在葉片技改市場上也面臨著量與質兩個方向的共同需求。究竟怎樣才能在市場上保證葉片技改質量的目標,技術積累就是我們對這一問題較好的處理方法和武器。市場上主要有兩個方面的技術類別,一是成熟葉片工藝,二是一種較為完善的葉片技改技術。

以下這套系統,近幾年大家談到了許多葉片設計系統,從中不難看出,葉片設計系統是一門多學科,多方向、多方向、多方向、多技術,它們之間是共同交叉融合的設計體系,而且近幾年隨著比較井噴式新機型的發展,研制樣機的實現與積累,該系統已逐步完善。因此,既然已有了較為完善的葉片設計體系,以及同葉相關的技改系統,如何站在葉片設計體系上,使葉片技改體系更加完善。

從這一點出發,認為較為完善的葉片技改體系應以成熟的葉片設計體系為基礎,再結合較高的經濟安全綜合葉片技改解決方案。在這些工具中,高經濟性和高安全性可以用在葉片設計中的一些工具、研究方法來做保證,比方說可以用數據模擬分析,通過風洞試驗試驗驗證,可在技改方案真正實施前,輔以整個葉片系統評價系統進行評價,以確保產品安全。

風力發電項目中的提效途徑探討(圖1)

除技術導向外,還可將技術類型分為延長型和附加型,一種提高葉根低效區流場分布,一種塊提高葉尖高效區產量。廣泛使用和完善的技術方案,第一個是延長或更換葉片的工藝,延長更換是一個比較能充分體現葉片設計技術及結合葉片技改技術思路較好的案例。其主要目的是通過增加風輪的掃風面積,提高發電性能,并在實際使用過程中,可綜合考慮成本因素,選擇延長與更換相匹配,最終實現經濟效益較好的方案。在技術方面,可以應用成熟的葉片設計體系,開展延長或更換設計與評價兩大塊工作。

其次是關于一般氣動附件的開發應用。先說說目前市場上使用最廣泛的渦流發生器,VG是一種能實現大強度、小展弦比翼比,并能控制失速分離,從而提高發電效率。從評價手段來看,既可通過數據模擬,也可通過風洞試驗加以改進。另一個附件也是我們今年所做的關于尾邊部分的增功裝置,是在葉根區尾部邊緣附近安裝一個類似燕尾的結構。該方法通過改變吸壓差法,改善葉片的氣動性能,較為方便的安裝方式,可以在增加發電量的同時,盡可能地抑制一部分負荷,由于負荷與發電組合只要能保持一個,優化另一個,這是更好的思路。其評價方法可采用數值模擬或風洞試驗兩種方法。此外,還有些附加裝置多為優化葉片的論場分布,如擾流片、翼片、小翼等,以及優化葉片軸向分布和展向分布的翼刀,費用較低。

風力發電項目中的提效途徑探討(圖2)

提出了一項技改思想,涉及到噪聲方面,準確地說,雖然噪聲不能改善葉片的開發性能,但能夠提高葉片應用的廣度和適用性。對此我們采用了合適的評價方法和降噪措施,使葉片的噪聲有所下降,這樣就能在較大的區域內安裝或安裝,傳統的鋸齒尾緣是比較典型的,它主要改變一片尾緣渦的情況,以減少尾緣噪聲,噪聲可降2分貝。以上述鋸齒技術為基礎,在實際應用中,實際上可以通過對葉片性能與整機性能進行綜合評估,確保最終的整體安全。


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