来源 :金风科技微平台2024-09-18
近日，“第五届中国风电叶片运维及回收利用高峰论坛”在湖南株洲召开。金风科技全资子公司金风慧能副总经理阎闯发表《在役机组叶片抗冰冻技术探索与实践》主题演讲。阎闯指出，秋冬季节我国南方地区易发生冻雨结冰天气，雷电、低温、覆冰给风电机组带来的机械和电气损坏会直接影响风电场的发电效率。因此，叶片抗冰冻技术是风电行业规避“季节性难题”的关键抓手。
近年来，我国寒潮天气频发，影响范围广，危害程度高。叶片结冰后，其疲劳载荷增加，乃至产生机组共振，降低机组及叶片寿命。此外，叶片覆冰引起的机组停机将直接影响发电量，造成风电场总体收益损失。而在化冰期间，叶片表面冰块飞溅也容易引发生产事故，威胁风电场运行安全。
在行业内，目前已有化学防除冰、气热防除冰、激光超声等诸多方向的防除冰探索和实践。然而，现有方案大多存在功耗高、组件繁多、易造成热应力损伤、适应性较差等客观问题。面对叶片结冰难题，金风服务推出在役机组抗冰冻综合解决方案，采用电加热除冰技术路线，综合考虑叶片结冰时特征、机组安全性、经济可行性等因素，提供更加高效、节能、精准的定制化解决方案。
该方案通过先进的表面传感技术，构建瞬态数据下的结冰模型算法，能够高精识别叶片结冰状态。以加热单元集成叶片前缘防护、防雷、加热功能，高效除冰使结冰损失挽回率达50%以上。其中的定制化防雷方案使加热区避开叶片主要接闪区，能够系统性提升防雷性能。
该方案具备“能耗低、效率高、智能化、适应力强、安全可靠、应用广”六大技术优势。例如，该方案的系统总功率约为50kW，仅为气热方案的三分之一，有效降低能耗，降低运维成本；方案中的结冰预警系统、结冰数据模型等数字化应用，能够对叶片结冰情况进行精准判断，结合实际情况优化抗冰冻方案。以上优势能够显著提升抗冰冻效率，提升风电场运行水平。
在方案的加持下，自2014年起，金风服务在广西、江西、四川、山西等区域完成除冰样机验证及应用，积累了丰富的项目经验。应用该方案的我国北方区域项目结冰期发电量损失平均减少60-70%，我国南方区域项目结冰期发电量损失平均减少50-60%。2023年底至2024年初，广西某风电场遭遇冰冻灾害，金风服务通过为客户提供在役机组抗冰冻综合解决方案，帮助客户单台风机发电量挽回40%以上，年等效利用小时数挽回170小时，单台风机收益增加超过20万元。
以客户痛点及需求为先，以技术创新为产品提供不竭动力。金风服务在役机组抗冰冻综合解决方案，能够更有力地帮助风电机组直面严寒，从而为客户新能源资产提供保障。未来，金风科技将继续深入研究风电机组抗冰冻问题，为行业积累经验，助力风电行业高质量发展。