低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

一、技術(shù)名稱

低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。

二、技術(shù)類別

零碳技術(shù)。

三、所屬領(lǐng)域及適用范圍

電力行業(yè)低風(fēng)速區(qū)域風(fēng)電領(lǐng)域。

四、技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化情況

隨著我國風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量的不斷增加及風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目大規(guī)模開發(fā)，國內(nèi)可開發(fā)利用的優(yōu)良風(fēng)資源地區(qū)日益減少。余下大量待開發(fā)的地域大多屬于準(zhǔn)Ⅱ類或Ⅲ類地區(qū)，有些甚至是IV類風(fēng)資源區(qū)。低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)電機(jī)組主要應(yīng)用于內(nèi)陸、近海等可開發(fā)IEC S類風(fēng)區(qū)，單機(jī)規(guī)?？蛇_(dá)到2 MW級(jí)。低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組樣機(jī)已于2011年12月實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，并在2013年實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。

五、技術(shù)內(nèi)容

1.技術(shù)原理

對(duì)機(jī)組的控制策略進(jìn)行系列優(yōu)化，通過加大風(fēng)輪直徑，優(yōu)化葉片的氣動(dòng)外形，提高機(jī)組的效率及壽命；降低額定轉(zhuǎn)速，在保持機(jī)組功率等級(jí)不變的條件下，可大幅提高機(jī)組性能，并突破2 MW以上低風(fēng)速大風(fēng)輪直徑型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.關(guān)鍵技術(shù)

（1）低風(fēng)速利用技術(shù)；

（2）多環(huán)境適用技術(shù)。機(jī)組具有抗冰凍、抗風(fēng)沙、抗鹽霧等特點(diǎn)，可在各類條件惡劣的低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用；

（3）四段式塔筒設(shè)計(jì)。針對(duì)機(jī)型可能應(yīng)用的特殊地形，除設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)80 m三段式塔筒，還特別設(shè)計(jì)了四段式塔筒和70 m/90 m塔筒等，安裝更為方便靈活。

3.工藝流程

低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)工藝流程圖見圖1。

圖1 低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)工藝流程圖

六、主要技術(shù)指標(biāo)

（1）額定輸出功率2000 kW，額定電壓690 V；

（2）葉輪直徑105 m，掃風(fēng)面積8626 m2；

（3）適用風(fēng)區(qū)等級(jí)80 m高度、年平均風(fēng)速6 m/s的低風(fēng)速風(fēng)區(qū)；

（4）運(yùn)行溫度-30 ～40 ℃（低溫型），-10～40 ℃（常溫型）。

七、技術(shù)鑒定情況

獲得3項(xiàng)國家發(fā)明專利，1項(xiàng)實(shí)用新型專利。

八、典型用戶及投資效益

典型用戶：中國國電集團(tuán)公司、中國華能集團(tuán)公司、中國華電集團(tuán)公司等。

典型案例1：中電投江西筆架山風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目。

建設(shè)規(guī)模：50 MW風(fēng)電場(chǎng)。建設(shè)條件：80 m高度年平均風(fēng)速6 m/s的低風(fēng)速風(fēng)區(qū)。主要建設(shè)內(nèi)容：風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)、變電站。主要設(shè)備為2 MW低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。項(xiàng)目總投資4.3億元，建設(shè)期1年。年減排CO2量7.7萬t，年經(jīng)濟(jì)效益6000萬元，投資回收期7年。減排CO2成本為50～100元/t。

典型案例2：中國風(fēng)電湖北江華大陸鋪風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目。建設(shè)規(guī)模：50 MW風(fēng)電場(chǎng)。建設(shè)條件：80 m高度年平均風(fēng)速6 m/s的低風(fēng)速風(fēng)區(qū)。主要建設(shè)內(nèi)容：風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)、變電站、進(jìn)場(chǎng)道路、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備及相關(guān)土建及電氣工程。主要設(shè)備為2 MW低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。項(xiàng)目總投資4.5億元，建設(shè)期1.5年。年減排CO2量7.7萬t，年經(jīng)濟(jì)效益6000萬元，投資回收期8年。減排CO2成本為 100～150元/t。

九、推廣前景和減排潛力

預(yù)計(jì)未來5年，該技術(shù)可在適合開發(fā)建設(shè)低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域推廣10%，可形成年減排CO2能力700萬t。