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超低风速风力发电机和风储一体化-未来风能发展趋势

2016-12-19    来源: 中国财经网  跟贴 0

  能源是人类生存和文明发展的重要物质基础,我国已成为世界上最大的能源生产国和消费国,能源供应能力显著增强,技术装备水平明显提高。同时,我们也面临着世界能源格局深度调整、全球应对气候变化行动加速、国家间技术竞争日益激烈、国内经济进入新常态、资源环境制约不断强化等挑战。为积极应对挑战,党中央、国务院审时度势,在中央财经领导小组第六次会议上作出了推动能源消费、供给、技术和体制革命,全方位加强国际合作的战略部署。党的十八届五中全会进一步明确建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。

  我国对世界承诺,到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%、非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右、二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取早日实现。这要求通过能源技术创新,加快构建绿色、低碳的能源技术体系。

  在可再生领域,要重点发展更高效率、更低成本、更灵活的风能、太阳能利用技术,生物质能、地热能、海洋能利用技术,可再生能源制氢、供热等技术。在核能领域,要重点发展三代、四代核电,先进核燃料及循环利用,小型堆等技术,探索研发可控核聚变技术。在二氧化碳封存利用领域,要重点发展驱油驱气、微藻制油等技术。

  围绕能源效率提升目标提供智慧能源技术支撑。

  在风能行业,当我国在大量增加风叶长度来降低发电启动风速是否是最佳选择,也让很多风能从业管理人员和技术人员进行思考。同时风能大面积出现弃风的情况下,风电发展需要思考。

  上述两个问题涉及到风电未来发展趋势和前途,因此要解决好这些问题,管理层和专家们都在不遗余力地想方设法去解决,不断地进行各种尝试。而实际上效果不明显。、

  超低风速风力发电

  我们分析第一个问题,要使风力发电机在低风速情况下发电,是否加长风叶是唯一办法?从事风电行业的人都知道,在发电功率不变情况下,的确加长风叶是一种降低发电风速的办法。但是由于风叶加长,风力发电机塔架也会承受更大的推力,因此需要对塔杆和风力发电机基础加强,否则无法在风速加大时候进行安全运行。这就会造成成本不只是风叶加长的一部分成本,同时也要加大塔杆受力以及基础的投资成本。

  要消耗这部分成本,就要从多发的电能上获得,那么要多少年才可以把增加的成本收回呢?

  我们的思维其实进入了一个误区,只求加大风叶去降低发电风速,是否最佳?理论上可以做的,而经济效益和安全性能方面是否可行,这是需要去验证的,而一味加长风叶可能最后造成的问题会很大。需要我们更换思维方式去研究低风速风力发电。

  还可以用另外一种思维去实现超低风速风力发电,还是一台风机,不加长风叶,不等于不可以在低风速时候降低发电功率荷载去实现。这个其实已经在国内的苏州云风新能源设备制造有限公司实现。

  不加长风叶就在低风速情况下降低发电荷载。

  一个一兆瓦的风力发电机为例,如果加长十米风叶,则会降低一米左右的发电风速,但是那时候也不是满负荷发电。那么如果不加长风叶,直接用四分之一,五分之一发电荷载,其他荷载不工作,是否就可以了?答案是肯定的,完全可以,而且可以更多地降低发电风速,可以在更低发电风速情况下进行发电,只需要做到离合电机和控制即可。

  而离合电机技术是中国自主技术,由苏州云能电气和苏州云风新能源设备制造有限公司发明,并已经开始应用于风力发电机。这种利用离合电机和分级发电技术所制造的风力发电机,可以做到超低风速风力发电,可以更大地利用三四类风区的风能资源,更可以提高二三类地区的发电效能。

  对于一个一兆瓦的风力发电机,只需要进行电机的改造成为离合电机,并且进行分级控制即可。离合电机就是在风速小的情况下,不进行满负荷发电,比如苏州云风的一兆瓦风力发电机采用12级离合,那么风力最小情况下,一级离合,相当于加载不到85千瓦的发电荷载,这个时候采用一兆瓦的风叶去带动85千瓦的发电机,就和轻松,甚至比加长二十米风叶更轻松发电。

  采用离合电机发电的风力发电机,可以将低风速情况下的风能充分利用,这样就可以大大提高风能利用率,从而增加发电效能。一台一兆瓦的风力发电机,在二三类风圈采用离合电机技术,年发电效能可以增加30-50%,而在四类风圈,发电效能更可以增加80-100%,这样二三类风圈年发电时间将大道3000小时到3500小时以上。而且采用离合电机后,满负荷风力发电也不用增加塔架和基础的投入。

  多级离合电机技术,目前已经在风力发电机获得应用,并且中型风力发电机发电风速不到两米。属于真正意义上的超低风速风力发电。

  采用离合电机技术的风力发电机其实和加长风叶进行降低发电风速都是一个原理,只是思维方式不同,只是离合电机跳出了传统的思维模式。因此新能源研发制造需要的不只是传统理念,还需要更新思维方式来用于研发和制造。

  风储一体化

  根据国家战略和行业政策,未来储能行业及风能行业的装机容量及规模都将持续扩大。

  在《能源技术革命创新行动计划(2016-2030)》中,国家提出将先进的储能技术创新作为重点任务之一,将储能一体化作为2050年创新目标,力争掌握储能技术各环节的关键核心技术,引领国际储能技术与产业发展。

  2016年3月,国家能源局下发了《2016年能源工作指导意见》,确定了构建清洁低碳安全高效的现代能源管理体系的新方向。

  其中提出加强系统集成优化能力,研究出台政策措施,推动储能技术突破,促进规模化参与调峰应用。完善跨省跨区电力辅助服务补偿机制,进一步挖掘调峰潜力。积极发展分布式能源。放开用户侧分布式电源建设,鼓励多元主体投资建设分布式能源。创新分布式能源运营模式,鼓励发展融合储能技术和信息技术的先进微电网。

  储能节电和风储一体化将成为未来能源解决方案的一个重要方向。就在2016年,苏州云风新能源设备制造有限公司(www.yonf.net)推出了风储一体化系统的风储电站,那是采用超低风速风力发电机发电,进行储能后的一体化方案,可以用于离网供电和并网。

  利用风能进行分布式电站建设就和储能紧密联系,并且可以通过超低风速风力发电机技术优势,充分地进行风能利用。

  风储一体系统,还可以对降低弃风情况,风能并网可以根据储能进行晚间储能,白天高峰并网,也缓解了电网的压力,可以更好地让新能源电能进行充分利用。风储一体系统比其他储能电站可以更多地利用新能源进行储能。无论是天然气储能电站还是其他储能电站,都无法优于风储一体电站。

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  很多能源管理服务项目则针对工商业用户,利用中国电力销售峰谷价差建造储能电站,在用电低谷时段收集储存电网电力,在峰时以低于电网售价的价格供给企业,在为企业节约用电成本的同时,获取差价收益。而苏州云风新能源的风储一体电站则更多地采用风能进行储能,从而减少对电力的依赖。

  同时,对电网来说,通过储能“削峰填谷”的调峰可以显着降低负荷高峰压力,输配电电流显着降低,从而降低线路和变压器的损耗;可以替代火电进行部分调峰任务,减少火电发电机组的工作,间接对环境保护有一定的促进作用。

  采用超低风速风力发电的风储电站,还可以真正实行新能源汽车分散式充电站的建设,可以大面积在高速公路、国道省道等地方进行建设,从而对发展新能源汽车也将起到巨大推动作用。

  业内人士认为,苏州云风这一方案比天然气电站等能源系统更为务实,并且是让风力发电弃风情况下降的主要途径之一。

  分析人士认为,此次苏州云风提出的风储一体技术,是公司对新能源产业保有极强信心和希望深入发展的表现。虽然目前来说,公司的风力发电业务在短期内仍会是业绩的主要增长来源。苏州云风新能源设备制造有限公司以“互联网+”与工业4.0的共享思维模式,规划的超低风速风力发电与能源循环和新能源汽车分散式充电运营服务的体系会使公司在未来发展中充满活力。

  地址:苏州市吴江区黎里汾湖大道558号汾湖科创园

  电话/传真:0512-66627173

  网址: www.yonf.net

  邮箱:suzhouyunfeng@sina.com

 

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