這個風(fēng)電項目緣何連創(chuàng)多項紀(jì)錄

夏云峰

項目規(guī)模大，海拔高，不僅是對風(fēng)電機組性能的考驗，還是對參建企業(yè)綜合實力的全面檢驗。

近兩年，青海著力創(chuàng)建國家清潔能源示范省，取得了不俗的成績，可再生能源裝機以及發(fā)電量占比節(jié)節(jié)攀升，連續(xù)創(chuàng)下“綠電7日”“綠電9日”“綠電15日”等全球100%清潔能源最長供電紀(jì)錄。在這個過程中，一批風(fēng)電企業(yè)和項目為此提供了重要支撐。

日前，本刊記者來到位于青海的國家電投黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司（下稱“黃河公司”），實地探訪了由其投資建設(shè)的莫合風(fēng)電場。通過這座裝機容量達85萬千瓦——國內(nèi)目前單體容量最大的風(fēng)電項目，了解青海的風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀，以及風(fēng)電在該省創(chuàng)建國家清潔能源示范省中所發(fā)揮的戰(zhàn)略價值。

最大單體風(fēng)電項目，顯現(xiàn)多重意義

盛夏時節(jié)，熱浪席卷我國大部分地區(qū)，然而，青海省海南藏族自治州共和縣境內(nèi)依然涼意陣陣。從縣城驅(qū)車駛向該縣的切吉鄉(xiāng)西北部，沿途皆是茫茫草原。風(fēng)吹而過，綠草低下了頭，現(xiàn)出一群群慢悠悠吃草的羊群和許多不知名的野生動物，一派生機勃勃的景象。不時出現(xiàn)的大片油菜花，為綠色草原點綴上金黃色調(diào)。繼續(xù)前行，一臺臺屹立于藍天綠草間的巨大風(fēng)電機組由遠(yuǎn)及近地進入視野中，緩緩轉(zhuǎn)動的葉輪為寧靜的草原景象增添些許動態(tài)之美。這里便是莫合風(fēng)電場的場址區(qū)。

據(jù)莫合風(fēng)電場升壓站站長劉帥介紹，這座風(fēng)電場的總裝機容量為85萬千瓦，由多能互補集成優(yōu)化工程40萬千瓦項目以及共和45萬千瓦項目組成，前者應(yīng)用了182臺遠(yuǎn)景能源制造的2.2MW風(fēng)電機組。2018年12月31日，項目成功并網(wǎng)，鄰近的那仁10萬千瓦風(fēng)電場也同時并網(wǎng)，合計投產(chǎn)容量達到95萬千瓦，是目前世界上一次性并網(wǎng)容量最大的風(fēng)電項目。

“到2019年6月底，通過連續(xù)數(shù)天的觀察，風(fēng)電場達到95萬千瓦的額定出力，日最大發(fā)電量為1121萬千瓦時，標(biāo)志著國內(nèi)最大單體風(fēng)電項目實現(xiàn)全場并網(wǎng)發(fā)電。”他補充道。

對于開發(fā)商——黃河公司而言，莫合風(fēng)電場投運的另一層更深遠(yuǎn)意義在于，促使國家電投集團的清潔能源發(fā)電裝機占比首次突破50%。

黃河公司工程部主任沈德告訴本刊記者，近年來，國家電投集團確定了建設(shè)具有全球競爭力的世界一流清潔能源企業(yè)的目標(biāo)，持續(xù)加大投入。截至2019年7月，該集團的清潔能源發(fā)電裝機超過7260萬千瓦，在總裝機中占50.14%，穩(wěn)居國有五大發(fā)電集團之首。

而作為國家電投集團旗下新能源發(fā)電裝機占比最高的控股子公司，黃河公司不僅多年穩(wěn)坐全球裝機規(guī)模最大光伏發(fā)電運營商的寶座，其已經(jīng)投運風(fēng)電項目也接近200萬千瓦。

依托青海省創(chuàng)建國家清潔能源示范省以及國家電投集團打造世界一流清潔能源企業(yè)的有利契機，該公司十分看好青海的風(fēng)電發(fā)展前景。

“青海規(guī)劃了海南州和海西州兩個千萬千瓦級清潔能源基地，并配套建設(shè)兩條外送特高壓輸電線路，重點開發(fā)風(fēng)能、太陽能資源，這也為我們加快風(fēng)電業(yè)務(wù)布局帶來機遇?！鄙虻峦嘎叮包S河公司一直在聯(lián)合科研院所、設(shè)備制造企業(yè)開展水光風(fēng)儲、‘新能源+畜牧業(yè)等方面的研究，希望能夠打破目前制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一些瓶頸，為公司的未來儲備技術(shù)?！?/p>

合力破解多個難題，確保高效施工

從2018年5月開工建設(shè)至同年12月實現(xiàn)并網(wǎng)，用時不到8個月。復(fù)盤整個建設(shè)過程，面對諸多不利因素，莫合風(fēng)電場能夠在較短的時間內(nèi)并網(wǎng)發(fā)電，實屬不易。

記者了解到，莫合風(fēng)電場所在地區(qū)的平均海拔在3000米以上，年均溫度低于5攝氏度，風(fēng)力條件不穩(wěn)定，再加上歷史測風(fēng)數(shù)據(jù)積累嚴(yán)重不足，對選址、施工、運維均造成不利的影響。

青海黃河風(fēng)力發(fā)電有限責(zé)任公司黨委書記、執(zhí)行董事劉啟棟受訪時表示，在這種情況下，從制定項目設(shè)計方案開始，該公司就充分發(fā)揮各個參建企業(yè)的自身優(yōu)勢，加強多方之間的協(xié)同與合作，不斷優(yōu)化各項工作。

比如，作為整機設(shè)備供應(yīng)商，遠(yuǎn)景能源擁有豐富的項目選址和機組選型經(jīng)驗。借助格林威治等自主研發(fā)的智慧風(fēng)電場設(shè)計平臺，結(jié)合風(fēng)能資源工程師的實地勘探，這家企業(yè)能夠快速形成項目的整體設(shè)計方案，為開發(fā)商提供重要參考。

“莫合風(fēng)電場場區(qū)東西長100多公里，南北跨度30-40公里，占地廣;安裝447臺風(fēng)電機組，機位點多，必須從整場的角度考慮機組排布對尾流的影響。普通軟件難以同時計算如此多的機位，也難做到優(yōu)化排布算法?！边h(yuǎn)景能源莫合項目解決方案相關(guān)負(fù)責(zé)人進一步解釋道，“我們運用自主開發(fā)的尾流優(yōu)化排布模型進行整體規(guī)劃排布，通過調(diào)整機位的行列間距、前后排機位的錯開比例、機位的排布朝向等關(guān)鍵參數(shù)，得到滿足容量要求的尾流最小的排布方式，從而確保發(fā)電量最高?！?/p>

建設(shè)過程中，交付是另一個需要克服的難題。莫合風(fēng)電場安裝的機組數(shù)量多，需求時間集中，這要求設(shè)備供應(yīng)商具備極高的物料齊套準(zhǔn)備、生產(chǎn)組織、高效裝配、物流發(fā)運能力。

對此，遠(yuǎn)景能源提前規(guī)劃供應(yīng)商的物料產(chǎn)能以及生產(chǎn)基地的安全倉儲能力，派專人駐廠落實瓶頸物料供應(yīng)能力，保證生產(chǎn)物料及時齊套，并根據(jù)生產(chǎn)規(guī)劃，提前鎖定物流運輸能力。

“為了向西北地區(qū)的風(fēng)電市場提供更好的支撐，我們還于2018年11月在青海省海南州共和縣投用了第五個智能制造基地，為青海等區(qū)域定制化提供更高可靠性和更高發(fā)電性能的智能風(fēng)電機組產(chǎn)品?！边h(yuǎn)景能源相關(guān)負(fù)責(zé)人指出。

值得一提的是，針對莫合風(fēng)電場所在地氣溫、氣壓與空氣密度低，晝夜溫差大，太陽輻射強度高，存在雷暴與沙塵暴天氣等特點，遠(yuǎn)景能源的技術(shù)團隊運用多年積累的高海拔風(fēng)電開發(fā)經(jīng)驗，對所用機組進行了針對性設(shè)計，包括加強電氣元件的絕緣性能和冷卻器的通風(fēng)散熱性能。

劉啟棟提供的數(shù)據(jù)顯示，截至7月24日凌晨，黃河公司所有在運的遠(yuǎn)景能源風(fēng)電機組共發(fā)電5.51億千瓦時，均達到設(shè)計水平。目前，黃河公司在青海地區(qū)已投產(chǎn)和在建的風(fēng)電項目中，遠(yuǎn)景能源供應(yīng)了近1/3的機組。

遠(yuǎn)景能源相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，對于青海等高海拔地區(qū)的風(fēng)電開發(fā)，該公司還推出了2.5MW、3.0MW等機型，盡可能幫助開發(fā)商提高綜合收益，使其能夠更好地應(yīng)對競價時代的到來。

將這些機組從生產(chǎn)基地轉(zhuǎn)移到風(fēng)電場，看似只是一個簡單的運輸過程，但實際上牽涉到方案制定、多方協(xié)調(diào)、安全保障等多個復(fù)雜問題。為此，遠(yuǎn)景能源加大運力、押運人員的投入，合理規(guī)劃路線，使得運輸周期從24天縮短到10天。

然而，等到開展施工作業(yè)時，一個新情況的出現(xiàn)還是讓黃河公司始料未及。

“第二、三季度是莫合風(fēng)電場施工的最佳時間，窗口期本來就短。但去年海南州的降雨量突破了有氣象記錄以來的極值，并且集中在7-9月。此時正好進入基礎(chǔ)施工階段，這個過程要求必須在12個小時內(nèi)連續(xù)完成，因此，突發(fā)天氣因素造成的干擾還是比較大的?！被貞浧甬?dāng)時遇到的困難，黃河公司工程建設(shè)分公司新能源建設(shè)部項目經(jīng)理沈元信仍然記憶猶新，“我們通過制定專項的運行預(yù)案，集中了所有參建單位的資源來保障施工的質(zhì)量和速度?！?/p>

遠(yuǎn)景能源也積極配合開發(fā)商的施工進度安排，安排專門的技術(shù)人員在現(xiàn)場進行指導(dǎo)，確保各項作業(yè)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)工藝執(zhí)行。面對吊裝設(shè)備少、天氣狀況不佳等局面，該公司一方面借助自主研發(fā)的新式吊索具，努力提高卸貨、吊裝的效率，以及吊裝的穩(wěn)定性：另一方面，結(jié)合格林威治云平臺的風(fēng)速預(yù)測功能，將現(xiàn)場工作安排精細(xì)化，最大程度減小天氣影響。

85萬千瓦的項目，不到8個月時間實現(xiàn)并網(wǎng)，或許就是各參建方協(xié)作效果的最佳注腳。經(jīng)濟和環(huán)境效益，一個都不能少

目前，莫合風(fēng)電場已經(jīng)進入到為期5年的質(zhì)保期，其中40萬千瓦多能互補項目由黃河公司和遠(yuǎn)景能源共同完成運維工作，各項配套設(shè)施以及規(guī)章制度正在有序完善中。

劉啟棟告訴記者，考慮到區(qū)域面積大、裝機臺數(shù)多，黃河公司在風(fēng)電場的運維中大力探索推行“無人值班、少人值守”“集中維檢、區(qū)域維檢”模式?！爸饕蔷C合運用多套先進的智能化方案代替人工操作，從而有效地減少運維人數(shù)，提高工作效率?！?/p>

比如，通過機組在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)全場關(guān)鍵位置的信息快速采集、分析。此外，無人機、自動巡檢機器人也有望用于集電和輸電線路、塔筒、葉片、機艙、升壓站的巡檢。

在這方面，遠(yuǎn)景能源也努力發(fā)揮自身的優(yōu)勢，提升莫合風(fēng)電場運維的智能化水平?！袄纾覀兺ㄟ^自有的中央監(jiān)控系統(tǒng)，提前對機組的健康度狀態(tài)進行預(yù)警;結(jié)合孔明風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)，識別出不影響機組安全運行的亞健康故障，有計劃性地選擇在小風(fēng)天氣里進行處理。”遠(yuǎn)景能源相關(guān)負(fù)責(zé)人說。

為了最大程度保證風(fēng)電機組穩(wěn)定運行，黃河公司還組織設(shè)備廠商開展專項隱患排查，再加以整改。“對于運行安全，我們首先是高度重視，并且會積極推進相關(guān)工作，把一些能夠預(yù)判到、可能會導(dǎo)致事故的隱患提前全部消滅掉。”劉啟棟介紹說。

在采取各種措施確保發(fā)電收益的同時，黃河公司也十分注重使風(fēng)電場開發(fā)的環(huán)境綜合效益最大化。

經(jīng)測算，與火電廠相比，莫合風(fēng)電場的年發(fā)電量相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤近60萬噸，減少煙塵約0.76萬噸，降低二氧化碳排放達180萬噸。

劉帥在與記者的交談中說，共和縣的生態(tài)脆弱，一旦破壞，恢復(fù)難度非常大。因此，必須從細(xì)節(jié)處入手做好環(huán)保工作。在現(xiàn)場可以看到，所有的廢水和生活垃圾都定期被送到縣城進行處理：廢機油等也會被統(tǒng)一收集，交由專門的公司回收。

實際上，將對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)影響降到最低的原則一直貫穿于莫合風(fēng)電場的開發(fā)全過程。早在前期設(shè)計階段，黃河公司就制定了周密的環(huán)保與水保方案，單獨列出相關(guān)投入：施工中，盡可能避免大面積剝離土層表面的草皮：完工后，及時撒草籽加快植被恢復(fù)。

“目前來看，植被恢復(fù)得還不錯，風(fēng)電場所在地區(qū)的蓄草量和牲畜數(shù)量都沒少，里面的黃羊、兔子、狐貍等野生動物隨處可見?！眲澅硎?。

沈德認(rèn)為：“發(fā)展清潔能源，保護好青海的生態(tài)環(huán)境，是央企的社會責(zé)任。開發(fā)風(fēng)電項目的一個關(guān)鍵落腳點就在于推動社會經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，讓人民過上高品質(zhì)生活。”