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多风轮聚能风电机组的形成优势

2010-08-20 来源:陈晓通 浏览数:1166

  ①多形态适合多元化建设
  一级聚能形态形成“一字型聚能机组”,其可满足以海堤、海岛、山顶、楼顶为基础的最简单的配合建设;二级聚能形态形成“平面型聚能机组”,其适合山顶、山口、平川、海上建设。
而将“平面型聚能机组”形成连续密集的并列建设方式是否与我们心目中梦寐以求的“风电机组墙”的形态十分相似?即:一个风电场只采用“无间隙并列建设一道机组墙”的方式,其通过联合密集风轮集体阻风形成的宏观阻风升压效果将进一步强化各个风轮存在空间内气流的过流强度实现提高风轮乘风出力的效果,这对于山顶建设方式来讲更加重要,其可在一个狭小的建设空间内形成与当前平川风电“前后层层排列”建设方式更高成效的乘风出力效果,而对于平川采用该建设方式将消除叶片尾流效应的相互影响。
  ②多样化实现巨能化设计
  一级聚能出力不一定就小,可通过安装风轮的类型(如采用具有极强乘风出力能力的超薄多叶片低风速型风轮,见示意图示意形态)、规格、数量等形成出力影响因素进行排列组合调整设计;或者实现2个以上一级聚能的上下叠加设计形态,实现“结构形态×能力需求”的双向满足与形态适应,因此聚能机组还有别名【多形态巨能风电机组】。
一级聚能机组的横向长度可轻松达到上百米-数百米,二级立式聚能机组的纵向设计高度可达十数米-上百米。在其上可方便汇集数个、十数个、数十个、上百个20-50-100-200-300千瓦的中小风轮形成共同集中出力,因此聚能机组可轻易达到3-5-10-15兆瓦及其以上各种单机出力能力的设计。
  ③启动风力强度大幅度降低(最高程度出力转化)
  风机最低启动风力强度值的形成大小决定其可以利用自然界风能的时间长短与投资效益与形成价值的高低。聚能机组上的各个风轮出力均将汇集的出力形成方式彻底改变了对于风机启动风力的评价理论、评估方法、设计方式。即:如果安装的某一功率需求值的各个中小风轮的启动风力均是2-3级风力,那么拥有上述数量的风轮汇集动力叠加共同驱动一个5-10-15兆瓦聚能机组启动的风力即为2-3级。因此我们如果在聚能机组上大量设置超薄多叶片低风速风轮并实现汇集聚能出力的结果,将导致“高效规模化开发拥有中低风能资源地区风电时代”的来临。
  ④价值化的双重调控方式(最佳程度适应变化)
  价值化运行调控即是通过与风力变化的适应性调控手段实现机组获得乘风出力能力与利用时空长度最大化的目标。聚能机组通过多发电机调控系统(见示意图3地面设置)实现机组消减负荷与增加出力的变化可实现在超低风力强度下投入运行,又可通过逐步增加发电机的投入数量的方式实现在强风下成倍调增发电能力。聚能机组也是“以价值化调控为主线”进行的,其还可通过配合采用将其上安装的部分或全部风轮在超强风力时刻进行逐步分步偏转泻风减力与完全避风的操作实现整体减小出力的调控效果,并实现与多发电机调控系统形成梯级出力过渡性的配合调控。
  ⑤低成本制造、方便运输、起重安装
  聚能风电机组绝大多数传动系统结构是由简单轻巧可靠的中小齿轮与传动轴杆形成,因中小风轮的旋转速度很快可在各汇集传动的结构中完成传动比的设计,无需巨大加速齿轮箱的配置,其多发电机系统的地面设置方式无需高空起重吊装,其宏大塔架可实现分散组合化制造,因此均可通过人拉肩扛,简单起重机械与工具实现运输、吊装、安装,易于在山地运输安装与高空吊装,无需向山顶运输特大起重设备进行吊装施工。
  ⑥抗击恶劣风力能力强大
  聚能机组上安装的中小风轮叶片力矩不大,并且中小风轮总体重量大幅度降低,几乎没有超大悬空力臂重量,具有天然的抗击恶劣风力的能力,在破坏性风力下可通过遥控调控将全部风轮侧向偏转回避强风破坏(与出力调控方式一样,因此可进行一体化结构设计)。
  ⑦使风电质量大幅提高
  聚能风电机组多叶片小直径风轮更加彻底消平“塔筒效应”的不稳定起因。且众多风轮一同迎风出力与集中汇集出力的形成方式与巨大惯性也将大幅平衡与消解因自然界风力瞬间或局部变化导致的运行不稳定的发生程度,或削平电流、电磁波动的影响(尤其是在新的风电并网标准采用后,对于机组稳定性与可实现有效调控能力的要求问题更加严重影响竞标业绩)。
  ⑧故障形成因素大幅消解
  聚能机组属各种常用成熟材料、成熟产品部件的优质化结构合成,调控与运行方式简捷常用、稳定可靠,数据清晰可靠,其整体组成结构设置使局部承载力分散降低。各个风轮对风旋转过程无需携带电线电缆消除的扭动性破坏故障,因此大致无需进行长期运行验证即可大规模实际建设。
  ⑨使风电投资效益极大提高
  最直接显著的同比节省比较是聚能机组通过一个简单的中小齿轮组即可取代一个单独设置运行的中小发电机的成本且大型发电机形成的效率将更高,并可形成整体调控效果,中小风轮的制作与运输安装成本也将成倍降低,各个小规格齿轮部件体积不大,加工简便,价格低廉。
  ⑩形成机型间宏观应用互补
  如果说【立轴巨能风电机组】只能适合于大、特大型风电工程建设应用范畴 (或是其可以方便地实现对于现已建    设安装完成的风电机组在保留原来塔架与基础的情况下只需更换其头部结构进行立轴巨能风电机组形态性能的技术改造)的话,那么聚能机组将形成难得的建设领域、形成能力、应用方式的互补,其可形成很大的功率能力设计范围,机组整体形态更可多样化,适合在城市、乡镇、山地建设大、中、小规模的风电工程或者形成风光电互补电力系统中应用。
  形成风电全新估值与发展机会

【延伸阅读】

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阅读上文 >> 海上风电采用立轴巨能风电机组的优势
阅读下文 >> 我国风电整机制造企业整体排名情况概述

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