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智庫 | GW2.XMW:以“無限可能”實現差異化需求

GW2.XMW平臺金風科技基于原2.0MW平臺開發而來,采用成熟的直驅永磁全功率變流技術路線,技術重用度達到85%。同時,金風科技為該平臺產品配置了不同的單機容量、葉輪直徑、塔架高度與控制模式,針對不同特點的項目實現了機組定制化。

10月18日,在2017北京國際風能大會暨展覽會(CWP2017)上,新疆金風科技股份有限公司(下稱“金風科技”)隆重發布了GW2.XMW產品平臺。該平臺繼承了金風科技2萬余臺機組優秀的設計與運行經驗,通過大幅改進創新,成為金風科技推向市場的新一代智慧型風電機組平臺。

 

由于始終秉承著“以客戶需求為導向”的理念,并將其作為產品設計研發的“風向標”,金風科技在GW2.XMW平臺孕育之初,即堅持以“無限可能”實現客戶的差異化需求。

 

“一方面,我國風電電價不斷下調,到2020年需實現‘風火同價’。另一方面,我國幅員遼闊,不同地區的風資源、地形與建設條件差異,產生了對于風電設備的不同需求。”金風科技2.X產品經理透露,“借助GW2.XMW平臺機型,不同區域的風電項目可實現從增效到降本的全面升級,從而使業主獲得最低的度電成本,有效應對電價挑戰。”

 

軟硬件的深度定制

 

GW2.XMW平臺金風科技基于原2.0MW平臺開發而來,采用成熟的直驅永磁全功率變流技術路線,技術重用度達到85%。同時,金風科技為該平臺產品配置了不同的單機容量、葉輪直徑、塔架高度與控制模式,針對不同特點的項目實現了機組定制化。

 

GW2.XMW平臺機型單機容量包括2.3MW、2.2MW、2.1MW和2.0MW等,葉輪直徑則包括131m、126m等。兩者結合,使該平臺機型實現了各類風區的全覆蓋。

 

針對發電量提升需求,根據項目不同的風切變條件,金風科技為GW2.XMW平臺定制多種輪轂高度的塔架解決方案,塔架高度分別可達85m、90m、100m、120m、125m與140m等。

 

除可實現單機容量、葉輪直徑、輪轂高度三方面的硬件搭配之外,金風科技還可為GW2.XMW平臺機型配置智能、先進、柔性的多種軟件控制模式,實現針對每一個風電項目的“身心合一”,體現極高的定制化水平。

 

“GW2.XMW平臺機型令每一個項目‘不將就’,以最佳的、個性的、高效的運行,將發電能力發揮到極致,為業主創造價值。”上述產品經理談道。

 

↑CWP2017上,GW2.XMW平臺一經推出,即獲得國內權威認證機構CGC頒發的A類設計評估符合證明

 

激活超低風速項目

 

GW2.XMW平臺中定位于超低風速地區的GW131-2.X機型,具有131m的超大葉輪直徑。結合配置不同的單機容量,該機型可實現6.73m2至5.86m2的單位kW掃風面積,相比GW2.0-115增加20%至30%。這明顯提升了機組在超低風速下的發電能力。

 

以下面三種情境為例:

 

其一,GW131-2.X機型可有效提高項目收益。在平均風速為5m/s,電價為0.6元/kWh的前提條件下,采用GW131-2.X機型的全投資內部收益率為12.11%,相比目前市場上2MW級別中裝機量最大的GW115-2.0機型,可增加2.8個百分點。

 

其二,GW131-2.X機型可有效下探開發風速。在全投資內部收益率為9.31%,電價為0.6元/kWh的前提條件下,采用GW131-2.X機型的項目可開發年平均風速為4.6m/s,相比GW115-2.0機型,項目可開發風速下探0.4m/s。

 

其三,GW131-2.X機型可有效降低電價壓力。在平均風速為5m/s的情況下,采用GW131-2.X機型的項目即使在電價下調至0.47元/kWh時,仍可將內部全投資收益率保持在8%以上。

 

“GW2.XMW平臺機型發電能力,不僅體現在它使年平均風速低至4.5m/s的項目具有開發價值,還體現在它具有更強的適應性,設計湍流達到了‘越級’水平。”上述2.X產品經理談道。

 

據悉,GW2.XMW平臺機型的整體風速適應段在4.5m/s至8.5m/s之間,能夠有效應對復雜地形中出現的大湍流:以適用于III類風區的GW126-2.X機型為例,最低適用風速5.5m/s,最高適用風速為7.5m/s,設計湍流強度達到了A類。

 

智能控制提升收益

 

“除硬件上的革新外,金風科技為GW2.XMW平臺機型開發了一系列高級控制功能,使其發電能力‘更上一層樓’。”2.X產品經理介紹說,“確切來說,這是通過先進的控制、發電量提升與基于模型的智能運維等一系列技術所實現的。”

 

上述文中提到的控制技術,是指金風科技的智能化控制系統。其能夠將環境、機組、控制三方面合為一體,實現自主故障消除、自主狀態回歸、自主性能提升、自主行為預測等功能,從而使機組通過自我管理,有效降低了對于人為干預的需求,減少因運行人員響應不及時所導致的機組發電損失。

 

同時,金風科技為GW2.XMW平臺機型配置了獨有的柔性功率控制技術。該技術能夠使每一臺機組,實現單機功率從2.0MW至2.3MW的柔性調節,在確保設備安全穩定的情況下,實現風電場整場出力的穩定性和最大化。

 

此外,金風科技模型開發云平臺MD4X(Model Developer for X)則基于機組智能傳感器數據、運行數據及狀態標簽的高速積累,將機器學習與運行專家的知識進行完美融合。該技術將GW2.XMW平臺機型的控制系統打造成為“云大腦”,在結合應用金風科技場群控制技術后,大大減少風電運營成本,提升發電收益。

 

多種角度減少投資

 

風電項目的收益率不僅體現在機組發電能力上,也體現在全生命周期投資成本的持續下降中。

 

GW2.XMW平臺機型依靠先進的控制技術,不僅能夠有效提高機組發電量,并且可以大幅降低機組載荷。例如:GW2.X-131機型的葉輪掃風面積較GW2.0-121增加了近17%,而塔架及基礎載荷基本保持不變。載荷的降低為塔架減重和基礎方量優化創造了有利條件,相比相同風輪直徑的機組,可有效減少項目前期投資。

 

節省機組吊裝時間意味著更快完成風電場建設,更早實現項目收益。金風科技在GW2.XMW平臺機型的機械結構改進、吊裝方案與吊具設計方面進行了大量工作,獲得了顯著成果:與傳統機型相比,該平臺機型的吊裝時間可縮短20%。

 

機組的運維成本是影響項目全生命周期投資成本的一項重要因素。一方面,GW2.XMW平臺機型依托金風科技強大的供應鏈管理能力,來保證機組各部件質量;另一方面,金風科技通過為該平臺機型嵌入智能化控制、機組大部件智能預警、機組自主行為預測等技術,為機組的高可靠性和低故障率提供保障,使其運維成本進一步下降。

 

GW2.XMW平臺是金風科技通過“繼承與創新”,實現產品力升級的最新成果;也是金風科技努力幫助客戶,實現風電開發收益最大化的絕佳體現。據悉,GW2.XMW平臺機型即將在位于張北的首個風電平價上網示范項目中實現批量應用,從而成為引領我國實現“風火同價”發展目標的主力機型產品平臺之一。

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