富产风能的高原明珠——全国首座高原示范风电场
发布日期：2019/12/11
当金山位于甘肃、青海、新疆三省（区）交界处，其东至燕丹与肃北县接壤，北依催木图山与敦煌市为邻，南面赛什腾山与青海省毗连，海拔高达3800米，昔日人迹罕至的不毛之地，如今成为今日富产风能的高原明珠。全国首座高原示范型风电场——甘肃华电阿克塞当金山风电场（下称阿克塞风电场）就坐落于此。
阿克塞风电场属于第三类风资源区，相对于甘肃省乃至整个西北区域，风资源条件并不算好。但就是在这样一个风资源稀疏平常地区，2018年，阿克塞风电场风机年等效利用小时数达到了2416小时，排名居甘肃华电第一。
发电量逐年攀升、屡创新高
阿克塞风电场共安装有66台风电机组，总规模99MW，分为阿克塞风电场一期和阿克塞风电场二期建设。共安装一期设计安装33台单机容量1.5MW的中车WT1500D88H70-C型风力发电机组，于2011年11月28日并网发电；二期于一期风电场西侧，安装有型号风电33台机位，于2012年5月21日并网发电。
“自投运以来，阿克塞风电场机组运行非常稳定，可利用率常年保持在99%以上，发电量屡创新高，在西北地区弃风限电现象严重的情况下，2018年发电量再次大幅突破，达到了2.4亿kW.h，且这一记录有望在今年再次被打破。”阿克塞风电场场长李生林介绍说。
在中车株洲所风电事业部客服中心副总经理赵少伟看来，阿克塞风电场优异的成绩源自中车“针对性”的高海拔风力发电机组研发。早在2009年，基于对未来市场走势的研判，中车株洲所即启动了高海拔风力发电机组的研发。依托中车株洲所参与建设青藏铁路时积累的高原机车设计经验和标准，并广泛咨询具有高原电气研究、试验经验的研究院所，制定出初步的高海拔风电机组技术方案。再结合现场调研，根据收集到的信息对方案进行完善，最终实现技术突破，在其既有机型的基础上研制出了1.5MW高海拔风力发电机组。
赵少伟介绍，该机型在针对高原地区具有的空气密度低、高湿度、强雷暴、易凝露、强紫外线照射等特殊气候和环境特点，采用了大量针对性设计。在第一代机型推向市场取得不错反响后，中车株洲所又陆续开发了第二代、第三代高海拔风电机组，单机容量覆盖1.5MW、2MW、2.5MW、3.6MW。目前，这些机组被安装到甘肃、青海、云南、贵州等地的风电场，整体运行表现不俗，在云南五子坡风电场甚至创造出“单台机组年利用小时数达5300小时，全场平均超过4000小时”的纪录，引发广泛关注。
华电甘肃公司副总经理董小泊认为，阿克塞风电场之所以表现如此亮眼，得益于甘肃华电与中车的精诚合作，双方集各自所长，将完善的管理体系、优良的风机质量、全面的运维保障结合到一起，共同打造出一个高原风电场标杆。
高质量运维管理保障机组安全稳定运行
风电机组保持稳定运行离不开高质量的运维服务。
相对于平原风电场，阿克塞风电场地处高原戈壁滩涂之中，具有海拔高、空气密度低、高湿度、大风沙、强雷暴、易凝露、强紫外线照射等特殊的气候和环境特点，这导致项目运维工作难上加难。
“我们拥有一支技术够硬、能力够强的年轻运维‘战士’。”场长李生林介绍说，阿克塞风电场现有运维人员17人，平均年龄28岁，所有运维人员均通过职业技能鉴定中级工考评，其中5人通过高级工考评。
阿克塞风电场一期于2018年初退出质保期后，继续由中车风电开展运维工作。
继续合作的背后是对中车运维服务工作的高度评价。李生林表示：通过这些年的日常接触了解，我们觉得中车售后工程师不运维技能水平非常强，理论知识水平高，消缺经验丰富，运维服务响应速度快，服务质量好，每次都能保质保量完成机组的各项运维工作。目前，阿克塞风场TBA和MTBF等各项指标在华电甘肃公司排名前列。
中车株洲所对客户服务的总体定位就是要更好的为客户创造价值，赵少伟强调，中车株洲所把这种理念与风机运维服务工作融为一体，主要体现在四个方面。第一中车株洲所持续不断的在技术上进行创新和完善来提升风机运行的质量和安全。第二中车株洲所对风机的运维技术进行了创新，分别对SIS（集控系统）、PHM（健康管理系统）、EAM（资产管理系统）三个平台进行开发，最终实现了风机监控、故障预警、故障分析与诊断、系统自动派工、人员管理等一体化。第三服务模式的转变，中车株洲所对风场进行了区域化管理，设置了区域经理，由区域经理对区域所辖风场进行管理，同时设置了区域库房，在区域人员管理、备品备件调配等方面可以更加快速的响应客户的需求。第四是建立健全了服务工程师的晋升和考核标准与机制，确保最优秀的人员为客户开展最优质的服务。
作为中车派驻阿克塞风电场运维经理，沈文对阿克塞风电场有着特殊的感情，他表示，这是中车首个高原型风电场，其运维措施及经验对以后类似风场起到一定借鉴作用。我们会定期开展巡检工作与定检工作，并结合日常消缺工作，做到对每台风电机组的运行状态了如指掌，这样能及时发现问题并处理，使风电机组始终保持在最佳运行状态。
优化技改提质增效
阿克塞风电场安装的WT1500D88H70-C型高原风力发电机组，是中车在早期1.5WM主流机型基础上推出的一款升级版，该机型针对高原气候特点，进行了大量优化设计，机组运行稳定，故障率低，性能优越。
但性能再出众的机组，经过多年运行后也会出现设备性能指标下滑的迹象，此时借助技改来保障机组存在安全稳定运行，则成为增加机组发电量的最有效手段。
据沈文介绍，阿克塞风电投运后，为了进一步提高风电机组的可靠性，适应电网环境运行要求，开展了电池柜加热器技改工作和高电压穿越技改工作。
针对电池柜加热器技改。沈文介绍道，早期，电池柜是通过加热板从电池组底部加热，电池受热不均匀，因低温引起的电池故障较多，维护量非常大。技改过后，采用环形加热方式，在电池组周围安装两个加热器，用风扇向相对方向吹风散热，在柜内形成气流环，使柜内的温度均衡，改善电池整体运行环境，使电池使用寿命延长，有效的解决此类故障发生。
甘肃属于弃风限电重灾区，主要负荷源自本地。2017年，祁韶±800千伏特高压直流输电工程投运后，配套电源规模达1580万千瓦，其中风电700万千瓦，消纳情况有所缓解。
为适应电网环境运行要求，规避因直流换相失败导致风机机端暂态电压升高，导致风机大规模脱网风险，中车增加针对高电压穿越的硬件设计，扩展接口模块、更新控制器，同时优化变流器控制逻辑，实现了风电机组的高电压穿越功能，保障了风电机组的安全稳定运行。
近年来，阿克塞风电场助力甘肃华电福新能源有限公司阿克塞分公司获得了多项殊荣。董小泊表示，中车株洲所集研发、制造、运维一体，产业链齐全，产品服务过关，设备升级改造及时且到位。不单单是阿克塞风电场，甘肃华电瓜州风电场同样安装了中车风电机组，技改过后，发电量提升了3-5%，机组利用率基本在99%以上。
大漠戈壁，强风吹拂，一排排风电机组傲然挺立，随风而动，仿佛那站岗边境的战士，尽忠职守，不屈不挠。
来源：北极星风力发电网 作者：周小彦
