智库 | GW2.XMW:以“无限可能”实现差异化需求

GW2.XMW平台金风科技基于原2.0MW平台开发而来,采用成熟的直驱永磁全功率变流技术路线,技术重用度达到85%。同时,金风科技为该平台产品配置了不同的单机容量、叶轮直径、塔架高度与控制模式,针对不同特点的项目实现了机组定制化。

10月18日,在2017北京国际风能大会暨展览会(CWP2017)上,新疆金风科技股份有限公司(下称“金风科技”)隆重发布了GW2.XMW产品平台。该平台继承了金风科技2万余台机组优秀的设计与运行经验,通过大幅改进创新,成为金风科技推向市场的新一代智慧型风电机组平台。

 

由于始终秉承着“以客户需求为导向”的理念,并将其作为产品设计研发的“风向标”,金风科技在GW2.XMW平台孕育之初,即坚持以“无限可能”实现客户的差异化需求。

 

“一方面,我国风电电价不断下调,到2020年需实现‘风火同价’。另一方面,我国幅员辽阔,不同地区的风资源、地形与建设条件差异,产生了对于风电设备的不同需求。”金风科技2.X产品经理透露,“借助GW2.XMW平台机型,不同区域的风电项目可实现从增效到降本的全面升级,从而使业主获得最低的度电成本,有效应对电价挑战。”

 

软硬件的深度定制

 

GW2.XMW平台金风科技基于原2.0MW平台开发而来,采用成熟的直驱永磁全功率变流技术路线,技术重用度达到85%。同时,金风科技为该平台产品配置了不同的单机容量、叶轮直径、塔架高度与控制模式,针对不同特点的项目实现了机组定制化。

 

GW2.XMW平台机型单机容量包括2.3MW、2.2MW、2.1MW和2.0MW等,叶轮直径则包括131m、126m等。两者结合,使该平台机型实现了各类风区的全覆盖。

 

针对发电量提升需求,根据项目不同的风切变条件,金风科技为GW2.XMW平台定制多种轮毂高度的塔架解决方案,塔架高度分别可达85m、90m、100m、120m、125m与140m等。

 

除可实现单机容量、叶轮直径、轮毂高度三方面的硬件搭配之外,金风科技还可为GW2.XMW平台机型配置智能、先进、柔性的多种软件控制模式,实现针对每一个风电项目的“身心合一”,体现极高的定制化水平。

 

“GW2.XMW平台机型令每一个项目‘不将就’,以最佳的、个性的、高效的运行,将发电能力发挥到极致,为业主创造价值。”上述产品经理谈道。

 

↑CWP2017上,GW2.XMW平台一经推出,即获得国内权威认证机构CGC颁发的A类设计评估符合证明

 

激活超低风速项目

 

GW2.XMW平台中定位于超低风速地区的GW131-2.X机型,具有131m的超大叶轮直径。结合配置不同的单机容量,该机型可实现6.73m2至5.86m2的单位kW扫风面积,相比GW2.0-115增加20%至30%。这明显提升了机组在超低风速下的发电能力。

 

以下面三种情境为例:

 

其一,GW131-2.X机型可有效提高项目收益。在平均风速为5m/s,电价为0.6元/kWh的前提条件下,采用GW131-2.X机型的全投资内部收益率为12.11%,相比目前市场上2MW级别中装机量最大的GW115-2.0机型,可增加2.8个百分点。

 

其二,GW131-2.X机型可有效下探开发风速。在全投资内部收益率为9.31%,电价为0.6元/kWh的前提条件下,采用GW131-2.X机型的项目可开发年平均风速为4.6m/s,相比GW115-2.0机型,项目可开发风速下探0.4m/s。

 

其三,GW131-2.X机型可有效降低电价压力。在平均风速为5m/s的情况下,采用GW131-2.X机型的项目即使在电价下调至0.47元/kWh时,仍可将内部全投资收益率保持在8%以上。

 

“GW2.XMW平台机型发电能力,不仅体现在它使年平均风速低至4.5m/s的项目具有开发价值,还体现在它具有更强的适应性,设计湍流达到了‘越级’水平。”上述2.X产品经理谈道。

 

据悉,GW2.XMW平台机型的整体风速适应段在4.5m/s至8.5m/s之间,能够有效应对复杂地形中出现的大湍流:以适用于III类风区的GW126-2.X机型为例,最低适用风速5.5m/s,最高适用风速为7.5m/s,设计湍流强度达到了A类。

 

智能控制提升收益

 

“除硬件上的革新外,金风科技为GW2.XMW平台机型开发了一系列高级控制功能,使其发电能力‘更上一层楼’。”2.X产品经理介绍说,“确切来说,这是通过先进的控制、发电量提升与基于模型的智能运维等一系列技术所实现的。”

 

上述文中提到的控制技术,是指金风科技的智能化控制系统。其能够将环境、机组、控制三方面合为一体,实现自主故障消除、自主状态回归、自主性能提升、自主行为预测等功能,从而使机组通过自我管理,有效降低了对于人为干预的需求,减少因运行人员响应不及时所导致的机组发电损失。

 

同时,金风科技为GW2.XMW平台机型配置了独有的柔性功率控制技术。该技术能够使每一台机组,实现单机功率从2.0MW至2.3MW的柔性调节,在确保设备安全稳定的情况下,实现风电场整场出力的稳定性和最大化。

 

此外,金风科技模型开发云平台MD4X(Model Developer for X)则基于机组智能传感器数据、运行数据及状态标签的高速积累,将机器学习与运行专家的知识进行完美融合。该技术将GW2.XMW平台机型的控制系统打造成为“云大脑”,在结合应用金风科技场群控制技术后,大大减少风电运营成本,提升发电收益。

 

多种角度减少投资

 

风电项目的收益率不仅体现在机组发电能力上,也体现在全生命周期投资成本的持续下降中。

 

GW2.XMW平台机型依靠先进的控制技术,不仅能够有效提高机组发电量,并且可以大幅降低机组载荷。例如:GW2.X-131机型的叶轮扫风面积较GW2.0-121增加了近17%,而塔架及基础载荷基本保持不变。载荷的降低为塔架减重和基础方量优化创造了有利条件,相比相同风轮直径的机组,可有效减少项目前期投资。

 

节省机组吊装时间意味着更快完成风电场建设,更早实现项目收益。金风科技在GW2.XMW平台机型的机械结构改进、吊装方案与吊具设计方面进行了大量工作,获得了显著成果:与传统机型相比,该平台机型的吊装时间可缩短20%。

 

机组的运维成本是影响项目全生命周期投资成本的一项重要因素。一方面,GW2.XMW平台机型依托金风科技强大的供应链管理能力,来保证机组各部件质量;另一方面,金风科技通过为该平台机型嵌入智能化控制、机组大部件智能预警、机组自主行为预测等技术,为机组的高可靠性和低故障率提供保障,使其运维成本进一步下降。

 

GW2.XMW平台是金风科技通过“继承与创新”,实现产品力升级的最新成果;也是金风科技努力帮助客户,实现风电开发收益最大化的绝佳体现。据悉,GW2.XMW平台机型即将在位于张北的首个风电平价上网示范项目中实现批量应用,从而成为引领我国实现“风火同价”发展目标的主力机型产品平台之一。

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