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云南風(fēng)電生產(chǎn)運營對標(biāo)體系研究
2014-11-07
來源:風(fēng)能
瀏覽數(shù):327
中國風(fēng)電材料設(shè)備網(wǎng):自2008年云南省第一個風(fēng)電項目—華能港燈大理大風(fēng)壩風(fēng)電場(48MW)投產(chǎn)發(fā)電以來,國內(nèi)各大發(fā)電集團紛紛涌入云南這塊風(fēng)水寶地。短短六年,云南風(fēng)電從無到有,從小到大。根據(jù)中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會的統(tǒng)計,截至2013年末,全國(除臺灣地區(qū)外)風(fēng)電裝機容量已達(dá)到91412.89MW,云南省風(fēng)電裝機容量也達(dá)到了2484MW,占全國風(fēng)電裝機容量的2.72%,在全國33個省(自治區(qū)、直轄市、特別行政區(qū))中排名第十二位,在南方五省(自治區(qū))中位列第一。
風(fēng)電企業(yè)當(dāng)前對標(biāo)情況概述
經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展,中國風(fēng)電裝機容量已躍居世界第一。但受國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)規(guī)范體系建設(shè)滯后這一短板的影響,絕大多數(shù)風(fēng)電企業(yè)的管理水平與常規(guī)能源發(fā)電企業(yè)相比還存在較大差距。因此,適時引入相對先進(jìn)且較為成熟的常規(guī)能源發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)管理體系對于引導(dǎo)風(fēng)電企業(yè)健康、有序發(fā)展具有十分重要的意義。對標(biāo)管理是火力發(fā)電企業(yè)最重要的管理方法之一,經(jīng)過十多年的探索已形成較為完備的體系,并已成為發(fā)電企業(yè)建立科學(xué)管理模式的堅實理論與實踐基礎(chǔ)。目前,我國各大電力企業(yè)已陸續(xù)采取該方法指導(dǎo)企業(yè)的管理工作,并取得了顯著的成效。可利用小時數(shù)就作為對標(biāo)管理的主要指標(biāo),被沿用到了風(fēng)電企業(yè)的對標(biāo)管理中。但是由于風(fēng)電行業(yè)自身的特殊性,使得它受資源差異、設(shè)備差異、電網(wǎng)差異、管理差異等四個方面因素的影響較大,單純使用可利用小時數(shù)對標(biāo)已不具有普遍意義。而且,隨著風(fēng)電裝機的進(jìn)一步擴大、地形條件的更加復(fù)雜、電網(wǎng)消納情況的不斷變化,使得單一采用可利用小時數(shù)對標(biāo)的簡單模式更加不能適應(yīng)實際的需要。因此,建立起適合本地區(qū)的風(fēng)電對標(biāo)體系對于提高風(fēng)電企業(yè)的管理水平來說其意義不言而喻。
云南風(fēng)電企業(yè)對標(biāo)因素分析
云南高原屬低緯度高,地理位置特殊,地形地貌復(fù)雜,氣候環(huán)境也較為復(fù)雜,受南孟加拉高氣壓氣流的影響,省內(nèi)大部分地區(qū)全年風(fēng)向以西南為主。全省風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要集中在曲靖市東部·紅河州中南部、大理州中部等地,具有隨著海拔高度增加,風(fēng)速加大,平均風(fēng)功率密度﹑有效小時數(shù)等增加很大的特點。現(xiàn)就云南風(fēng)電企業(yè)為例,分析四大因素對對標(biāo)結(jié)果造成的影響。
(一)
風(fēng)能資源分析
風(fēng)能資源評價是整個風(fēng)電場前期工作的重中之重,也是決定項目投產(chǎn)后經(jīng)濟效益的決定性因素。云南地區(qū)的風(fēng)電資源多位于眾山峻嶺之中,地形地貌復(fù)雜,使得每個機位的測風(fēng)數(shù)據(jù)都不盡相同。通常情況下,開發(fā)商會綜和地形地貌的特點,本著節(jié)約投資的原則,選取部分能夠代表全場風(fēng)況的位置安裝測風(fēng)塔,而這就對測風(fēng)塔選址的準(zhǔn)確性提出了較高的要求。
平原地區(qū)的風(fēng)電場選址還可以參考當(dāng)?shù)貧庀笳镜膬苑鈹?shù)據(jù),而云南地區(qū)的氣象站多位于縣級以上政府駐地,海拔較低,而風(fēng)電場多位于大山之巔,海拔較高,二者的落差有時甚至在一千米以上,因此高原地區(qū)氣象站的風(fēng)速數(shù)據(jù)并不能直接用來反映風(fēng)電場的風(fēng)況條件。
此外,根據(jù)圖1“大理氣象站風(fēng)速年際變化直方圖”可以看出,以大理為代表的云南地區(qū)的年平均風(fēng)速的分布還存在著一定程度的波動,既有著大﹑小年之分。因此,若不能結(jié)合風(fēng)速的年際變化,進(jìn)行連續(xù)1年以上時間的測風(fēng)數(shù)據(jù)收集﹑修正﹑分析,將會給日后的經(jīng)營帶來極大的風(fēng)險。
(二)設(shè)備效率分析
目前,云南省并網(wǎng)的風(fēng)電機組主要有750KW﹑1.5MW兩種機型。
750KW機組為定槳失速型機組,安裝時期為2008—2010年,為云南省首批投運的風(fēng)電機組。其運行特點是運行中轉(zhuǎn)速基本恒定,槳距角不可變化;低于額定風(fēng)速運行時,由于轉(zhuǎn)速不可變,使得其風(fēng)能利用系數(shù)較低;高于額定風(fēng)速運行時,將通過槳葉的失速性能調(diào)節(jié),限制其功率輸出,保證風(fēng)電機組的安全運行。上述設(shè)計原理使得該機組不能實現(xiàn)滿功率運行。
1.5MW機組為主要為變槳變頻型機組,從2010年應(yīng)用至今,應(yīng)用范圍最廣。變槳技術(shù)的使用使得3個葉片可以隨著風(fēng)速的變化而始終保持最佳角度,提高了機組的風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率。采用的雙饋式發(fā)電機能夠保證發(fā)電機在任何轉(zhuǎn)速下都始終工作在最佳狀態(tài),使機電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到最高,輸出功率最大,而頻率保持不變。在大風(fēng)時段可以實現(xiàn)滿發(fā)甚至超發(fā),發(fā)電效率相對定槳失速型機組高出約10%以上。
750kW、1.5MW機組的功率曲線如圖2所示。
(三)電網(wǎng)環(huán)境分析
隨著近幾年“三北”地區(qū)棄風(fēng)問題的日益突出,電網(wǎng)消納能力越來越成為影響風(fēng)電經(jīng)濟效益不容忽視的重要因素。2008一2010年,云南風(fēng)電開發(fā)才剛剛起步,風(fēng)電裝機規(guī)模還比較小,基本是在“小風(fēng)電,大電網(wǎng)”的環(huán)境下運行,而且又恰逢經(jīng)濟高速增長階段,電力供不應(yīng)求,基本不存在棄風(fēng)限電的情況。通過幾年來電源建設(shè)的飛速發(fā)展,截至2013年底,云南省全口徑裝機容量已達(dá)到60154.77MWo在納入云南省調(diào)平衡的電源中,水電裝機已達(dá)到36218.6MW,占總裝機的71.03%;風(fēng)電裝機2190MW,占總裝機的4.3%。但受經(jīng)濟增勢趨緩、電力供大于求、動穩(wěn)問題突出等因素的制約,云南電網(wǎng)近兩年來棄水壓力較大,僅2013年云南主網(wǎng)累計棄水電量就達(dá)到了10.84億千瓦時。按照“若主網(wǎng)全面出現(xiàn)棄水時,首先安排風(fēng)電、光伏為水電騰出發(fā)電空間”的調(diào)度原則,汛期風(fēng)電棄風(fēng)問題將在一定時期內(nèi)不可避免。另一方面,由于大理地處滇西北負(fù)荷末端,動穩(wěn)問題突出,大理劍川、洱源片區(qū)棄風(fēng)問題相比省內(nèi)其他地區(qū)都更為突出,常年都存在棄風(fēng)限電的情況。根據(jù)國家能源局的統(tǒng)計,2013年云南省的風(fēng)電棄風(fēng)率達(dá)到3.68%,是南方五省(自治區(qū))中唯一存在棄風(fēng)限電情況的省份。
(四)管理方式分析
風(fēng)電企業(yè)的生產(chǎn)管理模式一般可分為“運檢合一”和“集控管理”兩種。由于風(fēng)電企業(yè)的人員編制普遍較少,在投運初期大多采用“運檢合一”的管理模式,以緩解人員不足的壓力。當(dāng)裝機規(guī)模達(dá)到一定程度,機組數(shù)量較多的時候,通過“集控管理”就能夠在一定程度上改善現(xiàn)場人員“上完運行干檢修”這種疲于奔命的狀態(tài)。一方面緩解了現(xiàn)場人員的工作壓力,改善了現(xiàn)場惡劣的工作環(huán)境,另一方面集中了人員力量和技術(shù)優(yōu)勢,基本形成運行集控和檢修集中的管理模式。通過“集控管理”能夠開展機組效率、廠用電率等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的對比分析,有助于進(jìn)一步壓縮成本、提高生產(chǎn)經(jīng)營水平和盈利能力;通過集中檢修不僅有助于提高檢修效率,也為解決技術(shù)難題提供了人力和智力支持。
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