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　　“隨著我國(guó)風(fēng)電行業(yè)逐漸走向成熟，一批投運(yùn)時(shí)間超過(guò)15年的風(fēng)場(chǎng)出現(xiàn)了明顯的老化現(xiàn)象，機(jī)組的安全隱患增多，可靠性和發(fā)電效率下降明顯，運(yùn)維成本顯著增加，收益率下降。”據(jù)華能清能院黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)李衛(wèi)東介紹，我國(guó)在2010年之前投運(yùn)的這批風(fēng)電場(chǎng)，絕大多數(shù)都擁有得天獨(dú)厚的風(fēng)資源優(yōu)勢(shì)，如今卻有很多面臨“好風(fēng)不好用”的尷尬局面。隨著風(fēng)機(jī)技術(shù)進(jìn)步以及產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，新機(jī)型的風(fēng)能利用效率穩(wěn)步提升。相比之下，以當(dāng)前主流技術(shù)對(duì)存量機(jī)組進(jìn)行系統(tǒng)性改造，挖潛技術(shù)進(jìn)步紅利，助力存量資產(chǎn)提質(zhì)增效，可以讓老舊風(fēng)機(jī)煥發(fā)全新光彩。

　　改造法寶一 ——老舊風(fēng)機(jī)提質(zhì)增效

　　“盡管新的風(fēng)電項(xiàng)目投產(chǎn)并網(wǎng)總能成為頭條新聞，我們要做的卻是改造甚至拆除它們?！眮?lái)自華能清能院風(fēng)電改造技術(shù)部的工程師許揚(yáng)笑著這樣介紹自己的工作。許揚(yáng)是清華大學(xué)博士，她所在的風(fēng)電改造技術(shù)部專(zhuān)業(yè)人員不到20人，所有人都擁有碩士及以上學(xué)歷，有多名技術(shù)骨干來(lái)自清華大學(xué)、華北電力大學(xué)等重點(diǎn)院校，團(tuán)隊(duì)擁有豐富的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)或零部件設(shè)計(jì)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，能對(duì)風(fēng)電機(jī)組重大故障進(jìn)行診斷分析，開(kāi)發(fā)智慧運(yùn)維軟硬件新產(chǎn)品，還能對(duì)存量風(fēng)電項(xiàng)目實(shí)施提質(zhì)增效需求分析、方案制定、組織實(shí)施到項(xiàng)目交付全過(guò)程管控，可以說(shuō)是一支“高素質(zhì)、全能型”的隊(duì)伍。

　　華能清能院之所以投重兵在風(fēng)機(jī)改造領(lǐng)域，也正是因?yàn)榭粗辛诉@一領(lǐng)域在風(fēng)電行業(yè)擁有的巨大潛力。經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，我國(guó)遼闊的國(guó)土上分布著大大小小的風(fēng)電場(chǎng)，風(fēng)電發(fā)電裝機(jī)容量占比也在逐年提升。截至2021年9月，我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)2.97億千瓦，占發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘康?3%。從風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)年限上來(lái)看，截至2020年底，我國(guó)陸上裝機(jī)5年以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組達(dá)1.45億千瓦，占總裝機(jī)量的51.4%，而裝機(jī)年限超過(guò)10年的機(jī)組占比則達(dá)到11.5%。

　　風(fēng)電改造業(yè)務(wù)的主要對(duì)象是存量風(fēng)機(jī)。2021年，華能清能院風(fēng)電改造團(tuán)隊(duì)成功實(shí)施了山東分公司華銳1.5兆瓦機(jī)組并網(wǎng)回路改造項(xiàng)目，通過(guò)優(yōu)化并網(wǎng)回路設(shè)計(jì)，有效避免了變流器火災(zāi)事故，有效提升了機(jī)組發(fā)電效率的同時(shí)，進(jìn)一步保障了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　隨著新能源裝機(jī)占比越來(lái)越高，電力系統(tǒng)呈現(xiàn)電力電子化趨勢(shì)，電網(wǎng)對(duì)新能源場(chǎng)站的接入技術(shù)要求越來(lái)越高。涉網(wǎng)性能改造可顯著提高存量風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)的穩(wěn)定性。華能陜西分公司靖、定邊風(fēng)電機(jī)組高穿改造是國(guó)內(nèi)首個(gè)在短時(shí)間周期內(nèi)完成高低穿聯(lián)鎖穿越的風(fēng)電涉網(wǎng)改造項(xiàng)目。面對(duì)嚴(yán)苛的風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，清能院風(fēng)電改造團(tuán)隊(duì)對(duì)項(xiàng)目方案中的變槳系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證項(xiàng)目在實(shí)施完成后，充分滿(mǎn)足陜-武直流送出的技術(shù)要求，提升靖、定邊風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性，降低棄風(fēng)限電率。

　　目前，團(tuán)隊(duì)還申請(qǐng)了華能集團(tuán)葉片防結(jié)冰專(zhuān)項(xiàng)研究課題。該課題首次采用氣、電混合加熱方式解決南方冬季葉片結(jié)冰問(wèn)題，從而解決困擾風(fēng)電機(jī)組冬季安全穩(wěn)定運(yùn)行的難題，項(xiàng)目成果推廣后可降低湖南、貴州、重慶等區(qū)域公司每年電量損失1億千瓦時(shí)以上。

　　改造法寶二 ——老舊風(fēng)場(chǎng)“上大壓小”

　　“光榮退休”在風(fēng)電行業(yè)并非易事，清能院風(fēng)電改造團(tuán)隊(duì)的另一重點(diǎn)工作是老舊風(fēng)場(chǎng)“上大壓小”——利用最新技術(shù)升級(jí)或替換老舊機(jī)組，實(shí)現(xiàn)在占地面積不變的情況下，大幅提升裝機(jī)容量，同時(shí)最大限度保護(hù)修復(fù)生態(tài)環(huán)境。例如，使用5兆瓦機(jī)組替換1.5兆瓦機(jī)組，風(fēng)電場(chǎng)可在原有的占地面積上輕松實(shí)現(xiàn)裝機(jī)容量翻倍小目標(biāo)。

　　初期建設(shè)的風(fēng)電場(chǎng)，往往占據(jù)著優(yōu)質(zhì)的風(fēng)能資源，卻由于機(jī)組低效或裝機(jī)容量限制不能充分利用風(fēng)能資源發(fā)電。最近，國(guó)家能源局發(fā)函對(duì)《風(fēng)電場(chǎng)改造升級(jí)和退役管理辦法》征求意見(jiàn)。

　　針對(duì)這一情況，清能院風(fēng)電改造團(tuán)隊(duì)對(duì)中國(guó)華能運(yùn)行15年以上的老舊風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)展“上大壓小”的方案制定和研究工作。經(jīng)過(guò)十幾年的自然變遷，地形地貌經(jīng)常會(huì)發(fā)生大大小小的變化，需要從基礎(chǔ)選址計(jì)算入手，在滿(mǎn)足基礎(chǔ)承載的情況，用最小的面積完成機(jī)組升容改造，把退出的土地面積進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。同時(shí)，老舊風(fēng)電場(chǎng)“上大壓小”涉及到機(jī)組選型、風(fēng)資源計(jì)算交付等全流程工作。被替換下來(lái)的老舊設(shè)備會(huì)越來(lái)越多，團(tuán)隊(duì)正在努力研究葉片等老舊設(shè)備高效回收利用的方法。

　　改造法寶三——引領(lǐng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定

　　2021年，風(fēng)電改造團(tuán)隊(duì)簽訂風(fēng)電機(jī)組提質(zhì)增效改造合同總額突破億元大關(guān)。然而，僅僅停留在技術(shù)創(chuàng)新和打造風(fēng)電改造行業(yè)標(biāo)桿上是不夠的，華能清能院風(fēng)電改造團(tuán)隊(duì)給自己設(shè)立了更大的目標(biāo)，要借助自身技術(shù)、資源優(yōu)勢(shì)，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，引領(lǐng)整個(gè)風(fēng)電后市場(chǎng)健康有序發(fā)展。

　　風(fēng)電改造業(yè)內(nèi)服務(wù)商背景不同，專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平良莠不齊，面對(duì)的風(fēng)電后市場(chǎng)風(fēng)機(jī)年代各異、品牌不同、問(wèn)題復(fù)雜，同時(shí)還存在著知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不成熟、歷史數(shù)據(jù)缺失等歷史遺留問(wèn)題。這些情況都掣肘風(fēng)電后市場(chǎng)健康有序發(fā)展。面對(duì)風(fēng)電改造安全的重大課題，風(fēng)電改造團(tuán)隊(duì)自身具備載荷安全校核能力，又能夠協(xié)調(diào)主機(jī)廠(chǎng)以及第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)，在項(xiàng)目管理中可以做到雙保險(xiǎn)，同時(shí)，利用自身經(jīng)驗(yàn)技術(shù)對(duì)外部數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證復(fù)核，把風(fēng)電改造安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

　　團(tuán)隊(duì)一直以來(lái)重視科技創(chuàng)新與技改服務(wù)協(xié)作統(tǒng)一，借助橫向參與項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)積累，參與了多個(gè)縱向研究課題。2021年，團(tuán)隊(duì)積極申請(qǐng)中國(guó)華能科技課題，已立項(xiàng)科技課題6項(xiàng)，經(jīng)費(fèi)總計(jì)1399.3萬(wàn)元；申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利173項(xiàng)，實(shí)用新型專(zhuān)利60項(xiàng)，獲受理143項(xiàng)，獲授權(quán)發(fā)明8項(xiàng)，獲實(shí)用新型授權(quán)23項(xiàng)；主導(dǎo)或參與編制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，參與編制IEC標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。

　　一年來(lái)，風(fēng)電改造團(tuán)隊(duì)奔赴全國(guó)40余個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，前往現(xiàn)場(chǎng)一線(xiàn)勘察調(diào)研，分析數(shù)據(jù)。“風(fēng)電技改的本質(zhì)是要深入分析研究機(jī)組的環(huán)境條件和運(yùn)行狀況，制定高性?xún)r(jià)比的提質(zhì)增效改造方案，做精存量，服務(wù)于集團(tuán)存量風(fēng)電資產(chǎn)提質(zhì)增效?！鼻迥茉猴L(fēng)電改造技術(shù)部負(fù)責(zé)人蔡安民說(shuō)。風(fēng)最大的地方往往是條件最艱苦的地方，新疆沙漠戈壁40多攝氏度的高溫暴曬錘煉了黝黑的皮膚，轉(zhuǎn)眼間，結(jié)冰的葉片又帶著大家體驗(yàn)了一把徹骨的濕冷，但這一切沒(méi)有影響清能院人堅(jiān)定前行的腳步。