16台风机倒塔 “威马逊”拷问国产风机
本文摘要: 16台风机倒塔,6台严重受损,叶片破裂、发电机掉落、机舱被揭开……这就是国产风机在接受台风威马逊考验时交出的成绩单。 7月18日
16台风机倒塔,6台严重受损,叶片破裂、发电机掉落、机舱被揭开……这就是国产风机在接受台风“威马逊”考验时交出的“成绩单”。
7月18日,41年来华南地区最强台风“威马逊”登陆海南省文昌市翁田镇,并迅速转入广东、广西等地区。“威马逊”带来的强风降雨致使多家风电场出现了上述严重损失。值得注意的是,上述风机均为国内企业生产。
一时间风力发电机破损或倒塌是由于其质量良莠不齐所致成为风电行业讨论的热点。本报记者带着这一问题采访多方人士后发现,台风环境下,风况条件极其复杂,简单的以风电机组是否受损来判断其质量并不具备说服力。相关专家在接受采访时告诉记者,要确保风机平安度过台风期,首先,风机选型必需严格符合风区类型;其次,从零部件环节确保风电机组的质量;第三,在台风风况下采取有效控制策略。
风机选型时不可盲目乐观
歌美飒中国区服务市场及销售总监杨革对本报记者表示:“简单的以风机质量来解释台风对风机的损毁是不全面的。有些风电场在选址与主机采购初期没有考虑到实际风险,这是风机损毁情况发生时要考虑的。”据了解,此番台风致使海南文昌风电场33台华锐风电1.5兆瓦、叶轮直径70米的风电机组中的3台机组严重受损,其中一台倒塔;广东徐闻勇士风电场遭遇重创,33台天威1.5兆瓦、叶轮直径77米的风电机组有18台遭到重创,其中15台出现倒塔,3台机组严重受损。
据了解,此次遭到“威马逊”重创的广东省徐闻县此前很少有台风正面登陆。有消息称徐闻勇士风电场因此在采购风机的时候,没有考虑到可能遇到的风险,过于乐观,认为该地点不会出现此类情况。
目前,尚未有公开的运行数据来说明何种原因造成了风电机组的损毁。但有业内人士对上述情况进行了分析。“天威是在2010年中标徐闻勇士风电场的风电机组,其1.5兆瓦风电机组的技术来自英国的GarradHassan,而在风电发展的早期77米叶轮直径的风电机组适合于二类风资源,其极限风速要求为59米/秒,如果天威没有对77米叶轮直径的技术进行升级到适应一类风区,也就是极限风速要求为70米/秒,那么风电机组就不可能扛住65米/秒的极限风速,当然这种可能性比较小。”大智慧能源研究中心研究员华鹏伟分析认为。
推行型式认证增强被动防御能力
中国可再生能源学会风能专业委员会副理事长施鹏飞对本报记者表示:“风电机组的倒塌主要就是和风电机组的质量和风电场的控制策略有关。”“简单地讲,现行设计最强的风机等级是ICEIa,根据IEC设计标准,极限风速设计标准为70米/秒,持续3秒钟;50米/秒,持续10分钟。如果台风风速超过该设计标准导致风电机组被吹坏,都不能称之为是风电机组的质量问题。”杨革表示。
按照这一逻辑,在台风没有达到极限风速的情况下,如果风电机组存在质量问题或维护状态不理想等情况都会存在出现危险的可能。在台风这一极端天气下,风电机组如何提升安全系数,确保风电机组的质量成为不二法则。
“风机是否达到了设计标准,可以从是否取得型式认证做初步判断。跟国内品牌风机稍有不同的是国外品牌的风机都取得过型式认证。目前,国内的风机制造商多数取得的是设计认证,但是在型式认证中却包含设计认证、原型机认证、制造厂质量体系的认证、综合评估四个组成部分。即便是第一环节的设计认证从评估程度来看也分为A、B、C三个等级。”杨革表示。
施鹏飞对本报记者表示:“型式认证规定机组的部件供应商采用什么部件来认证,调换了部件认证就失去效果。型式认证的生产体系能够保证所生产的产品都能达到设计标准。毋庸置疑的是采用型式认证对于确保风电机组的质量会有根本上的保证。国外风电机组在采购的时候都是需要有型式认证的。目前,我国风电制造水平已经具备能力来实施型式认证。但是型式认证需要较大的资金支持,是否采用型式认证还需要风机制造企业以及风场开发商从市场的角度来衡量。”据了解,目前我国风力发电企业在采购风机的时候并没有对风力发电机型式认证的需求。然而,在国外风电开发商需要的融资、担保、保险都需要提供采用风力发电机的型式认证证书。在欧洲市场,如果风力发电机缺少型式认证,风机根本就无法销售。
主动防御方面要在控制策略上下功夫
台风是一种非常复杂的自然现象,台风变化速度之快是导致在同一风电场、同一型号的风力发电机在面临台风时获得不同的境遇。
施鹏飞阐述了自己的观点:“风机倒塌的主要原因除了风机质量还有当时风况下的控制策略。当台风来的时候,让风电机组对准台风来的方向,确保风机顺风顺浆会对风机起到一定的保护作用。”“台风环境下,风向变化多样,湍流强度增强,如果湍流强度设计预留的范围比较小,那么极强台风环境下的强湍流就有可能对风电机组造成致命的损伤。”华鹏伟向本报记者介绍说。
据了解,2006年登陆我国的台风“桑美”与“威马逊”有着相当的破坏力,浙江苍南鹤顶山风电场的维斯塔斯风电机组通过正面迎接台风,顺风顺浆的控制策略有效的起到了保护作用,避免了损失。
歌美飒针对此也提出了自己的解决方案:当台风来临,如果电网出现中断,通过备用电源向风电机组不间断供电,使风电机组在台风中保持顺桨状态,并偏航使风机正对风吹来的方向。持续供电让风电机组对准台风的方向,以风机最强的一面迎接台风。
“当然在台风到来前,通过专向的检查风电机组的各种紧固螺栓的力矩、电机、偏航、变桨等工况对抵御台风会有所帮助。”杨革介绍说。