科普时报记者 何亮
近日,受台风“苏拉”和“海葵”影响,福建沿海连日来狂风不止。三峡福建海上风电场9月1日最大风速每秒达23.56米,安装在此的全球首台16兆瓦海上风机非但没有“宕机”,反而实现24小时满功率运行,单日发电量达38.41万千瓦时,刷新世界纪录!
面对台风肆虐,这个轮毂高度达152米、扫风面积约7个标准足球场的“巨无霸”,是如何做到既不惧风浪,又御风而行、化风为宝的?平潭海峡发电有限公司电力运行部经理王建波告诉记者,面对台风来袭,16兆瓦海上风机具备“硬件”与“软件”两方面的抗风实力。
“硬件方面,在设计之初,研发团队便对16兆瓦海上风机超长叶片进行了强度、形状、受力三方面的抗台风定制化设计。”王建波介绍说,采用后掠设计的风机叶片,以纤细的叶片形状降低承受风载,再利用超长柔性叶片的弯扭耦合效应,有效卸载叶片的风力。此外,16兆瓦海上风机叶片的主梁采用碳纤维材料,强度是钢的10倍,在增加叶片强度的基础上能使重量减轻20%。因此,16兆瓦海上风电机组可以承受最大瞬时风速为每秒75米,远超16级超强台风每秒51米的风速。
“软件上,运维团队专门制定了海上风力发电机组抗台风策略。”王建波说,在收到监控系统发出的台风控制模式指令后,机组便自动进入台风模式。此时,若10分钟平均风速每秒小于25米,机组正常运行发电;若10分钟平均风速每秒大于25米,机组便降容运行发电;而当10分钟平均风速每秒大于30米或瞬时风速每秒大于35米,机组立即切出停机。也正是在这样的组合策略下,16兆瓦海上风机才能将过境台风源源不断变为绿色电能。
台风过境,风速在不断变化,机组运行的方式也需要及时调整。王建波介绍说,在台风来临前,运维人员会提前进行远程抗台风、机组备用电源切换等一系列测试,为迎战台风做好充足准备。在台风过境时,运维人员会借助北斗通信技术,从陆上集控中心发出信号,智能切换运行模式,调整16兆瓦海上风机的供电方式及机组偏航系统,规避台风过境对机组产生的风险。
此外,16兆瓦海上风机要想向好风借力,需精准预测风云变幻。“当台风横扫三峡集团福建区域海上风电场时,新研发的气象智慧应用综合平台派上了用场。”王建波表示,借助这一平台,气象团队对台风生成、移动、强度等气象要素进行多时空尺度精细化模拟、预警、预测,从而优化发电并网效率,提升海上风电场站在极端天气状况下的气象资源利用效率。
来源: 科普时报