1李文科-叶片延长与存量机组发电量提升.pdf
1、叶片延长与存量机组发电量提升 上海电气风电集团股份有限公司 李文科 2024年9月13日CONTENTS挑战与机遇1解决方案2产品与案例3技术4产品规划5【挑战与机遇】优质资源与低效存量机组之间的矛盾四类风区0.610.60.570.520.47三类风区0.580.540.490.430.38二类风曲0.540.50.450.390.34一类风区0.510.470.40.340.29200920152017201820210.510.470.40.340.2900.10.20.30.40.50.60.7国家发改委下调风电标杆上网电价四类风区三类风区二类风曲一类风区1 挑战与机遇发电量提升背景1
2、、存量机组技术陈旧,性能低效,性能不好的机组装在了上网电价高的地方。2、设计标准和国内风资源不匹配欧洲风资源标准(湍流,风剪切)不适应中国风场。3、早期风机的数学模型与载荷评估技术相对落后5、存量机组风机环境适应性差4、测风偏差,早期微观选址粗糙,预期经济模型没有。小叶片拉大车大量A/B类风场配备的是1.XMW机组,叶片长度在40米以下机组设计余量大可以承受更大载荷叶片设计技术差叶片设计技术陈旧叶片结构气动设计比较孤立叶片和机组匹配性较差控制精度低早期控制不够精准,降载的手段也少1 挑战与机遇机会点?CONTENTS挑战与机遇1解决方案2产品与案例3技术4产品规划5C:气动Add-on A:叶
3、片延长节B:更换叶片D:适应性改造2 解决方案全方位组合叶片增功产品技术方向2 解决方案A:叶尖延长节整机载荷计算功率曲线计算AEP计算控制策略优化根据风场条件定制化设计连接方案设计结构设计工艺设计BEM理论优化气动布局弦长、扭角、翼型分布优化软件生成延长段外形AEP计算结构/载荷校核翼型优化设计升阻比/噪声/气弹优化叶片延长-牵一发动全身:叶片重量变大整机的推力增大极限和疲劳载荷相应的增大叶尖套的设计原叶片的结构校核整机的载荷计算结构胶粘接玻璃钢手糊或者真空灌注2 解决方案A:叶尖延长节 风资源评估风场整体评估定制化控制策略AEP极致提升叶片换长风资源评估结构设计载荷校核主控优化优化AEP控
4、制载荷主控优化 载荷校核极限载荷疲劳载荷载荷分析/优化气动设计通过叶片柔性设计+控制策略优化,在满足发电量提升目标的同时可以保证机组安全性气动结构综合设计大预弯预判叶片设计变形直接考虑气动附件载荷边界限定叶片长度叶片轻量化,柔性设计是关键2 解决方案B:更换叶片-定制化机组升级 充分考虑不同型号机组特点,提供定制化解决方案,优化客户投资效率评估风场风速和地理条件,确认最佳增功技改方案为客户提供“风-机-叶-控-服”五维一体的专业化全生命周期优化与升级服务针对机组和风场条件重新设计的叶片,保证安全性同时最大化风机经济效率控制器“体检”控制策略优化控制降载更换叶片回收防雷优化降噪优化前缘防护2 解
5、决方案B:全流程服务CONTENTS挑战与机遇1解决方案2产品与案例3技术4产品规划5项目定义AEP增量经济回收年限总收益叶片换长通过更换长的叶片,同时通过优化控制系统,最大化提升机组发电量来提升客户收益20%46年叶片梯次利用通过利用更换下来的叶片进行翻新,延长,等再次利用,最大化利用原有资产创造价值20%36年叶尖延长通过增加叶片长度,或者增加叶尖小翼,来提高发电量,增加客户收益5%12%2.54年叶片气动增功通过气动附件(例如:涡流发生器,锯齿尾缘,扰流板等)提升叶片气动性能,达到小投入提高收益的方式1%5%2.53年叶片三防一降防雷:防雷监测防腐:前缘防护膜防冰:电加热除冰系统降噪:叶
6、片气动降噪监测类防雷监测振动监测净空监测标准化的机型无法满足差异化的风场环境;存量机组未能得到最先进技术的能量管理与提升;机组环境适应性弱,环境不友好3.产品与案例解决方案:以提升发电量为目的叶片技改,更换以及叶片防雷,废旧叶片处理都属于上海电气增功提效业务。2MW发电量提升方案汇总3.产品与案例基础方案主控增功气动增功叶尖延长叶片更换W2000-93机组1.50%1.50%叶片延长为97AEP提升7%叶片更换为105AEP提升20%W2000-99机组1.50%1.50%叶片延长为104AEP提升6.5%叶片更换为116AEP提升24%W2000-105机组1.50%1.50%叶片延长为11





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