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海上风电“大功率”时代到来

国产大功率风机在福清兴化湾海上试验风场表现抢眼

中国电力新闻网记者 于海江

日前,随着最后一台5兆瓦风机吊装完成,福建福清兴化湾海上风电样机试验风场一期风机安装顺利完成。该项目装机规模77.4兆瓦,安装14台风电机组,是全球首个国际化大功率海上风电试验风场,也是涵盖国际国内品牌最多的海上风电试验风场。该项目14台风电机组分别来自明阳智能、上海电气等8家国内外主流风机厂商。

截至目前,兴化湾海上试验风场风机运行数据良好,成功经受住15级强台风“玛利亚”的考验。截至7月13日,明阳智能myse5.5/7兆瓦机组在平均风速7.19米/秒条件下,等效利用小时数达到389.4小时,发电量达到214.1万千瓦时;上海电气6兆瓦海上风机在台风过境期间表现优异,是极少数实现无故障停机满发的风电整机商之一。

国内外大功率海上风机同台竞技

福清兴化湾样机试验风场作为国内首个大功率海上风电样机及海上作业试验项目,是福清兴化湾30万千瓦海上风电场一期工程,已列入福建省海上风电规划。14台海上风电机组分别包括ge的6兆瓦风机、金风科技的6.7兆瓦风机、中国海装的5兆瓦风机、太原重工的5兆瓦风机、明阳智能的5.5兆瓦风机、东方风电的5兆瓦风机和湘电风能的5兆瓦风机,单机容量最小是5兆瓦,最大是6.7兆瓦。

“这是海上风机的赛场,通过让各厂家同台竞技,为集中连片规模化开发适合福建地区海况风况的风电遴选出最优机型,打造我国海上风机技术进步的载体和平台。”海峡发电有限责任公司负责人介绍说。

福清兴化湾样机试验风场邀请国内外8家最先进风机制造厂家的14台5兆瓦以上大容量抗台风机型同台竞技,通过比选,最后选择技术先进、质量可靠的机组进入国内首个海上风电集中装备产业园———福建三峡海上风电国际产业园。

海上风电是未来风电行业的重点发展方向。根据规划,“十三五”期间,我国将研究8兆瓦到10兆瓦海上风电机组关键技术,建立大型风电场群智能控制系统和运行管理体系,降低海上风电场的度电成本,实现5兆瓦到6兆瓦大型海上风电机组安装规范化和机组运维智能化。

国产海上风机交出亮眼“成绩单”

在兴化湾海上试验风电场运行数据中,国产机组的“成绩单”让人眼前一亮。

明阳智能myse5.5/7兆瓦大容量轻量化半直驱机组,蕴藏了全球领先的半直驱传动技术路线,具备先天的效率优势和航空级高可靠品质,从吊装伊始、并网发电,直至如今取得卓越的运行成果,都呈现优秀的表现。剔除机组型式测试操作28小时,该机组保持了零故障运行,运行可利用率高达100%。

具备完全自主研发能力、掌控自主核心科技,是设备制造企业的“制胜法宝”。以自主技术创新为突破口,紧密结合智慧能源技术,实现关键核心技术自主可控,把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中,才能实现长远发展。

7月11日,被称为“风王”的超级台风“玛莉亚”在福建连江黄岐半岛沿海登陆,兴化湾海上试验风场虽未正面遭受超强台风冲撞,却处于“玛莉亚”核心10级风圈以内。凭借对台风的深刻理解和抗台核心技术的掌握,明阳智能myse5.5/7兆瓦机组以其独有的专家抗台模式,实现零电量损失、保持持续满发。据统计,7月11日,myse5.5/7兆瓦机组可利用率达100%,等效利用19.66小时,总发电量为10.8万千瓦时,为客户带来可观经济收益。

“玛利亚”台风登陆期间,兴化湾海上试验风场最大瞬时风速可达34米/秒。上海电气海上风机以其极高的稳定性和优越的设计赢得业主高度认可,其海上风机良好的高风穿越配置也受到高度关注。

高风穿越技术是抗台风的先进技术,可以使得海上风机在诸如台风的强风状态下实现正常发电甚至全程满发。当风速超过超大强度时,可以自动降低功率发电,实现自我保护的同时保证正常发电,最大程度提升发电量,保障业主收益。

除此之外,上海电气高可靠性的风电机组、高水准项目团队、严格的项目管理也是此次优异表现的关键因素。

“光伏+”破解产业发展困境

渔光一体模式为光伏行业产业转型铺路

鲁珈瑞

“与其说是‘光伏+’,我更愿意将其称之为‘+光伏’,因为农业是在光伏之前产生的,光伏只是作为其附属。”在此次选型会中,通威股份有限公司(简称“通威”)光伏事业部部长张凡表示,“农业+光伏”是现在光伏产业一个很好的出路,不仅在短期发展后可解决产业困境,长远发展后还可能推动光伏产业整体转型。

渔光一体使收益“做乘法”

在光伏行业,技术提升可以有效提升系统发电效率,从而降低度电成本;而对于渔光一体这种“光伏+农业”的模式,在进一步降低度电成本的同时,还可以节约初始投入成本,并有效提升区域消纳能力。

张凡介绍说,通威是由双主业驱动来打造核心优势,不仅仅只满足于做一个世界级太阳能光伏公司、世界级清洁能源公司,同样重要的还是要继续做一个能够改善人类生活品质的世界级水产品牌。

据了解,作为发展36年的全球水产饲料龙头企业,通威不仅在传统水产行业拥有体量极其庞大的生产线和终端服务人员,其食品板块的发展势头也相当“生猛”。

从通威的业务线来看,其上市公司通威股份的业务已经由相对单一的饲料生产业务扩充至水产养殖、绿色食品生产等农业资源开发领域,已经成为中国水产行业发展当之无愧的“龙头”。在如今许多大型企业纷纷寻求“转型”以适应更加激烈的内外部市场竞争时期,早在14年前,通威就已经迈入“转型期”,其战略部署和发展规划在如今看来极具前瞻性。

如今通威集团是以新农业、新能源为 双主业,并涉足多领域,形成上中下游并存的光伏产业闭环。如今,作为终端的通威新能源,渔光一体在建或已建成的规模达到100万千瓦,储备开发量超过100万千瓦,在真正具备养殖条件的水面光伏市场,占有率超过10%,打造了“365渔光一体1.0养殖模式”“渔光一体2.0循环水养殖模式”与“渔光一体3.0陆基集装箱养殖模式”。

张凡指出,渔光一体模式综合优势明显,首先其可以推动传统水产养殖向规模化、集约化、专业化、智能化发展,能大幅提升养殖户收益;其次,也改变以往“渔光互补”项目以光伏发电为主、渔业养殖为辅的模式,真正实现了“鱼、电、环保”三丰收。

很多人担心光伏组件会遮挡阳光,对鱼类产生不良影响,对此,张凡表示,早在2015年,通威就针对渔光一体草鱼养殖生长情况进行模拟实验与研究。通过一个未安装光伏组件的普通渔业养殖池塘来对照 通威渔光一体池塘,并设置了50%与75%两组不同光伏组件覆盖率的对照池塘,草鱼入池时全部注射疫苗,排除疾病因素。

经观察,渔光一体池塘草鱼成活率95%以上,摄食良好,可进行捕捞出售,并且该池塘亩产量达到每亩2370千克~2647千克,远高于当地常规池塘平均水平(1250千克)。另外,通威在2016年还尝试了银鲫、扣蟹、小龙虾、小白虾等渔业常见养殖物种均长势良好。

值得注意的是,“渔光一体”跨界整合实现了“渔、电、旅游、环保、税收”全丰收,每亩池塘利润可比单纯水产养殖提高5~10倍。并且由于其可复制性,或许在未来会带来更高的叠加收益。

o2o运维助力渔光互补

渔光一体电站可以说是如今光伏行业较为高收益的转型方向。但依旧有很多企业不想在此投资,因为渔光一体电站较 为特殊,存在运维难度较大的问题。光伏电站的运维一直以来都在缓慢发展,现如今已成一套复杂的系统。

“日常维护包含直流配电柜的维护、逆变器的维护、交流配电柜的维护、变压器维护、电缆的维护,这些部位如果发生故障,则电量损失较大。但由于其损耗较稳定,因此这部分设备需要确保正常稳定运行。”北京木联能软件股份有限公司(简称“木联能”)南方区总监潘伟指出,对汇流箱、组件与支架的维护是很重要的,这些设备数量多,故障发生概率较高,而且故障不易发现,这使其成为了损失电量的主要发生区,同时也是通过运维能够提高发电量的地方。

潘伟表示,在渔光互补电站的运维中,若接地扁铁在水中,容易生锈,且发生绝缘故障容易威胁人员安全;且渔光互补电站鸟粪较多,容易因此影响光伏组件发电效率;另外,日常消缺和维护会产生一些余料和垃圾,也要及时处理,避免污染鱼塘环境。

对此,木联能打造o2o运维模式,结合互联网与光伏进行运维。潘伟介绍,基于光伏电站设备数量多(故障点多)且不易快速定位、工作环境差及人员流动性频繁等特点,首先通过线上平台进行远程集中管理,故障远程诊断,然后通过线下团队的维护、检修,即“onlinetooffline”的运维模式,从而最大限度降低运维成本、减少发电损失。这种智能化运维管理系统对于农光互补、乃至于渔光互补都有很强的适应性,非常适宜处理其运维难点。

禾望一周内多个光伏电站并网

中国电力新闻网讯 通讯员 张銮格 报道 近日,为了赶“630”抢发电,禾望电气股份有限公司(简称“禾望”)在江苏、浙江、辽宁、云南、重庆、青海、宁夏等多个省一周内完成多个光伏电站的并网运行,获众多客户好评。

据了解,在云贵高原2500多米的山地丘陵地带,环境和地势较为严峻。为了能顺利并网,禾望售后人员不畏严寒在高原山地奋斗,获客户的高度赞誉,这也是禾望发扬自身在风电和光伏行业、边远地区艰苦环境下作战的精神,体现了禾望一切以客户为中心的价值理念。

在光伏并网发电领域,禾望提供了具有竞争力的整体解决方案,包括500千瓦和630千瓦组成的集中式光伏系统,1000千瓦和1250千瓦组成的集散式大功率光伏发电系统,30千瓦~80千瓦的中大功率三相组串式光伏发电系统,以及3千瓦~6千瓦的单相户用光伏系统。

同时,禾望推出集散式光伏发电系统,每两个pv组串输入就有1路mppt,1000千瓦系统mppt数量多达96路,可以有效减小pv组件的失配,减小并联失配引起的发电量损失。特别在水面光伏系统中,pv组件随湖面波动会引起光照角度变化,此时采用具有多路mppt功能的集散式方案是性价比较高的选择。

中值推出微光一体化路灯

中国电力新闻网讯 通讯员 叶春霞 报道 日前,浙江中值新能源科技有限公司(简称“中值”)推出了一款区别于太阳能的微光一体化路灯,其技术是在原有太阳能路灯基础上改进的一款拥有核心技术、绿色节能环保的新型城市照明路灯。

据了解,目前应用这项技术的路灯广泛用于国道、城市道路、小区、景区、厂区、学校以及不方便安装的偏远山区及海岛,在国内已开始应用替代一些传统路灯,在两山理论的发源地安吉生态园,西子湖畔,乐清104国道,杭州市民中心,嘉兴城市主干道以及一些厂区已开始逐步使用。值得注意的是,在国内应用之前,该公司早已在国外市场———荷兰、墨西哥、沙特、伊朗、迪拜等国家和地区应用。

中值微光采用进口定制微光电板,进口高性能锂电池,高效led光源,ic数字化控制模块,微光驱动发电充电系统,具有短路保护、过载保护、防反接保护等,保证在自然光不稳定的环境下不损坏任何部件,不烧保险运作系统,采用串联pwm充电电路增加用电时间,同时具有高精度温度补偿,采用工业级芯片,能在高冷、高温、高湿度环境下运行自如。

灯头采用特种耐高温、耐高寒、抗潮湿材料一次性压铸成型,灯体内部各部件进行防水设计,全部达到ip65等级以上标准,节能达50%以上且寿命长。

巡检机器人为智能电网建设提速

变电站巡检机器人可降低人工巡检风险,提高检修效率

邱燕超

“变电站设备巡检机器人,是电力特种机器人系列中的一种,主要用于代替人工完成变电站检测中遇到的急、难、险、重和重复性工作。降低巡检成本,同时大大保障人员人身安全。”重庆西电普华智能机器人技术有限公司(简称“西电普华”)驻北京办事处负责人李晓光向中国电力报记者介绍说,为解决特殊环境下的人工巡检存在的安全风险,提高变电站巡检工作效率、发现和处理故障及时性等问题,变电站智能巡检机器人应运而生。随着智能电网的建设,以及人工智能的发展,传统的电力安全巡检逐步被特种机器人替代,智能巡检机器人为智能电网建设提速。

智能巡检推进变电站无人值守

“目前国内已有十几家公司在生产变电站智能巡检机器人,相关技术条件已经成熟,下一步将重点在变电站普及与推广智能巡检机器人。”李晓光在接受中国电力报记者采访时说,西电普华专注于智能巡检机器人研发、生产,是以智能控制系统研发集成为主、集工业机器人制造与服务为一体的高新科技企业。早在2015年,国家发展改革委、国家能源局发布《关于促进智能电网发展的指导意见》,近年来智能电网进入高速发展时期。其中,智能巡检作为智能电网建设的关键一环,也迎来了发展的春天。

“智能巡检机器人的推广应用将进一步提高电力生产运行的自动化水平,为电力安全生产提供保障。”李晓光说。为了满足对供电质量日益提高的要求,更灵活实用的变电站机器人巡视系统得以应用。智能巡检机器人运行灵活自由,规避设备运行隐患,真正做到提高工作效率和巡视质量,起到减员增效的作用,有效推进变电站无人值守的进程。

据了解,变电站智能巡检机器人携带可见光ccd摄像机、红外成像仪、高保真监控拾音器等采集设备,以自主或遥控的方式,在无人值守或少人值守的变电站对室外高压设备进行巡检。利用变电站智能巡检机器人辅助运行人员对设备进行巡视,可及时发现电力设备的热缺陷、异物悬挂等设备异常现象,自动报警或进行预先设置好的故障处理。

“西电普华智能巡检机器人的主要组成部分有四驱动底盘、激光传感器、智能云台、可见光摄像机、红外热像仪以及其他部件。”李晓光表示,西电普华智能轨道巡检机器人集无线通信、运动控制、视觉识别、信息处理等高端技术为一体,采用exdⅱct6gb安全防爆系统,通过全自主或人工操控方式,实现对公共安全、城市管廊、电力管道、电力开闭所、石油管道、桥梁隧道等领域设备和环境的全天候巡查监测。

智能巡检机器人分为室内与室外两种,应用于变电站室内外、隧道、管廊安防、消防隧道及管廊消防。变电站巡检智能机器人在室外主要采用轮式巡检机器人,室内主要采用轨道巡检机器人,通过呼吸器颜色识别、断路器仪表识别、电抗器红外测温等,对室内、室外开关柜的温度、湿度、读数、开合等检测,实现预警功能、巡检故障及时发现。

“变电站室外通常应用轮式巡检机器人,西电普华智能巡检机器人通过激光制导,无轨行走,实现多点自主巡航。巡检机器人通过智能扫描形成系统场地地图,在系统中根据地图实现任务规划功能,可编辑巡检站点不少于16万个。”李晓光介绍说,西电普华轮式巡检机器人已在国网四川电力公司500千伏洪沟变电站挂网运行。

核心技术为巡检机器人降本增效

“变电站智能巡检可以加载红外热成像仪、气体检测仪、高清摄像机等有关的电站设备检测装置,以自主和遥控的方式,代替人对室外高压设备进行巡测,以便及时发现电力设备的内部热缺陷、外部机械或电气问题如异物、损伤、发热、漏油等等,给运行人员提供诊断电力设备运行中的事故隐患和故障先兆的有关数据。”李晓光说,西电普华智能巡检机器人可自主执行任务、自主充电、巡航时间长。

据介绍,变电站智能巡检机器人主要有以下几个优点。首先是成熟的图像识别与成像技术为智能巡检机器人提供“双眼”。智能巡检机器人通过测温热成像仪,采用视觉识别技术,可自主完成巡检任务。西电普华智能轨道巡检机器人的自动识别系统,能够自动识别指针(数字)式仪表、设备位置状态、压板及灯光信号状态,具备红外测温、噪音检测、o2、ch4、co、h2s等气体浓度分析等。能够及时有效发现和诊断故障隐患,提前报警,防患于未然,从而提高设备的安全可靠性,大大减少安全事故的发生。

其次,激光导航技术为智能巡检机器人提供“双脚”。激光导航技术相当于把整个变电站的地图绘制在机器人里,机器人能做到“心中有数”。通过激光导航来定位,再结合可见光和红外线,智能巡检机器人能自动识别所有的表计、位计、开关闸、接触点等是否有问题,这也是智能电网技术发展的一个标志。

“图形识别与导航功能是西电普华智能巡检机器人的两项核心技术。西电普华在机器人图像识别技术上积累了大量的经验,同时公司研发的激光导航技术比美国的技术成本更低,可实现相同的巡检效果。”李晓光说。

西电普华的变电站智能巡检机器人比市面上其他品牌便宜10%,并可根据环境,提供巡检机器人的针对性开发。

西电普华不断将投入集中在技术研发上,通过与哈工大,西南交大等高校合作项目,实现技术自主研发过程。在互联网5g网络的传输背景下,未来采用智能巡检机器人代替人工巡检的趋势将越来越明显,通过推广智能巡检机器人的应用,可以更便捷地完成变电站设备检修工作,可通过手机等可视化客户端实现各级单位内的信息传递,和数据二次开发。节约了人力成本与巡检时间,更好地保障人员安全。西电普华有自己的生产车间、产床,未来将进一步满足智能巡检机器人的生产制造。

在我国《“十三五”国家科技创新规划》中,已规划智能电网未来发展蓝图,突破智能装备等智能电网核心关键技术,建设新一代智能变电站仍需在智能制造和机器人领域发力。在这一场智能化的进程中,西电普华亦秉持高质量发展,不懈努力为智能电网建设供应一流智能装备。

我国变压器制造刷新世界纪录

昌吉—古泉±1100千伏换流变压器单台容量高出目前世界输送容量最高纪录20%

秦虹 陈丹

我国特高压变压器制造再一次刷新了世界纪录。6月27日,昌吉—古泉±1100千伏特高压工程首台换流变压器自新疆昌吉特变电工特高压研制基地出发,历时6天时间,顺利抵达准东开发区昌吉换流站。据悉,该工程是当今世界电压等级最高、输电容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的输电工程,被誉为电力工程的巅峰之作。而±1100千伏高压变压器的进站,标志着昌吉换流站将全面进入核心设备安装阶段。

特变电工股份有限公司(简称“特变电工”)负责该项目的总工程师王健介绍说:“这台±1100千伏换流变压器是世界首台套产品,长33米、宽12米、高18.5米,单台容量高达607500千伏安,比目前世界输送容量最高纪录高出20%。”近年来,我国变压器制造企业屡屡研制出“首台套”“最大容量”“最高电压等级”的产品,一次次刷新世界纪录,彰显了变压器制造领域的“中国创造”和“中国引领”。

匠心制造确保设备高质量

据了解,昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电工程具有线路输电能力强、损耗小、两侧交流系统不需同步运行、发生故障时对电网造成的损失小等优点,特别适合用于长距离点对点大功率输电。作为该特高压工程的起点,昌吉换流站的最核心设备就是换流变压器,产品的安全投运是工程取得效益的关键和重要保证。

2016年5月,特变电工凭借其科技创新能力、重点工程业绩,中标国家电网公司昌吉—古泉±1100千伏特高压直流项目昌吉站全部14台高端换流变。2017年10月项目产品生产全面启动。

特变电工党委书记、董事长张新介绍说,首台发送端±1100千伏直流输电用换流变压器于今年5月26日在特变电工试制成功,一次性通过全部试验。在出厂试验中,该台换流变的温升、局放等各项指标均优于技术协议与国家标准,得到了客户的充分认可。

这一大国重器背后,凝聚了特变电工人的智慧与辛劳。“自己工作了32年,亲手打造的变压器不计其数,而±1100千伏特高压变压器却是第一次,是人生的难得的经历和荣幸。”1986年进入特变电工沈变公司工作的巴庆滨说。

他带领的引线工序生产班组是整个变压器生产最为关键的工序,纵横交错的上千根引线,相当于人体的血管,稍有不慎,就会酿成重大事故。因此,严上加严,细上加细成了他与员工们工作的准则。

器身上,各类大小引线排列有序,间隔均匀有度。由于变压器结构的特殊性,引线工序百分百用手工来完成,狭小的空间内,员工往往得蹲着、跪着,或屈身缩着在器上进行绝缘层的缠绕。

器身,是换流变压器上体积最大的部件。它的外壳是一种纸质绝缘材料,十分脆弱,吊装过程中任何刮擦都会导致产品绝缘性能下降,甚至报废。为保证±1100千伏直流输电用换流变压器总装顺利完成,特变电工工作人员在±800千伏换流变压器身上反复进行总装提速演练。

为此,特变电工在项目规划期就投资高质量、高标准建设了世界上最大、设备最先进的国家特高压工程技术研究中心、±1100千伏变压器研发制造基地。

在现场安装方面,据±1100千伏昌吉换流站工程项目负责人姚斌介绍,这种大体量的电力设备在现场安装是史无前例的,安装难度对所有技术人员来说是一项极大的挑战。安装最主要的难点集中在阀侧套管的安装,整个对接过程要求极高的精准度。

其他13台产品已进入生产环节

换流变压器在昌吉特变电工特高压生产基地试制成功,标志着世界特高压输电技术的发展开启了新纪元。目前,±1100特高压直流输电工程昌吉站高端换流变的生产已全面进入高峰期,其他13台产品已进入生产各环节,按计划所有产品将于8月底全部生产、试验完毕,并陆续发运至现场进行安装,确保该项目年底实现投运。

王健表示:“此次发运的产品是世界首台套产品,产品电压等级高、单台容量大,技术和生产难度高,生产时间紧、任务重,对制造环境和加工质量要求严格。特变电工将该工程视为生命工程。”因为±1100千伏特高压工程是国家实施“疆电外送”的第二条特高压输电工程,也是世界能源史上新的里程碑。昌吉换流站是第二条疆电外送特高压通道的起点站,投产后每年可向华东地区输送电能660亿千瓦时,相当于运输煤炭3024万吨,直接创造工业产值198亿元,对于促进新疆能源基地开发,推进供给侧结构性改革,拉动经济增长,扩大就业,实现新疆社会稳定和长治久安,具有十分重要的意义。

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