400kW中小型風電機組內蒙古東勝項目技術應用案例

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400kW中小型風電機組內蒙古東勝項目技術應用案例中國的能源消耗量伴隨着經濟體量越來越大，消耗量也在逐年攀升。目前，主要的能源消耗主要是以化石能源為主，其他能源形勢為補充。

目錄

1.背景

中國的能源消耗量伴隨着經濟體量越來越大，消耗量也在逐年攀升。目前，主要的能源消耗主要是以化石能源為主，其他能源形勢為補充。勢必會造成環境承載壓力過大，因此解決能源供應和環境保護之間的矛盾迫在眉睫，同時，30/60雙碳目標發布後，勢必調整優化現有能源結構，發展儲量豐富、清潔衛生的可再生能源，促進能源、經濟和環境間協調發展。

1.1 技術應用所屬行業特點

1.1.1 產業集中度在增強。

1.1.2 國內需求整體萎縮，國外需求趨勢上漲。

1.1.3 產品出口量價穩步上升。

1.1.4分布式應用已星點布局，相關指導文件仍需完善。

1.2 技術應用所屬行業機遇與挑戰

就近入網，就地消納；

技術趨向於成熟；

分布式風電成本呈下降趨勢明顯；

l分布式風電前景潛力巨大；

1.3 技術應用所解決的行業難點和熱點問題必要性和重要意義。

經濟效益

FD42-400風力發電機組295萬，項目施工費用35萬，預期回本年限8年。

FD25-100風力發電機組120萬，項目施工費用20萬，預期回本年限8年。

上海致遠FD42-400風力發電機組單套設備銷售價格為295萬元。

上海致遠FD25-100風力發電機組單套設備銷售價格為120萬元。

產業鏈帶動效應：帶動上、下游產業協同發展，例如原材料，電子元器件，塔架等。

2.2 主要效益

l 項目概述

（1）項目名稱：1000kW分布式風光互補發電站

（2）項目規模：400kW風電機組+600kW光伏發電

（3）項目地點：鄂爾多斯市准格爾旗准格爾召鎮黃天棉圖村西溝社(包府路23公里)

（4）實施單位：上海致遠綠色能源股份有限公司

（5）建設時間：2021年6月

（6）項目備案：按照國家相關政策取得供電局併網同意書、接入方案和能源局備案文件

（7）裝機描述：風力發電採用50米塔筒安裝400kW永磁直驅型低風速發電機1台，通過1台500kW變流器併入1台630kVA變壓器；光伏發電採用輕量化535Wp柔性單晶硅組件1121塊，通過串並聯的方式接入6台110kW組串式逆變器併入1台630kVA變壓器。該分布式電站通過一次升壓至10kV線路接入電網，併網模式採用「全額上網」。

（8）資源稟賦：項目地年平均風速6.27m/s，蒙西脫硫燃煤電價為0.2829元/kWh

（9）用電負荷：加氣站設備負荷及生活負荷總共約20kW左右

（10）生產能力：風電機組年發電量約為90萬度，相當於每年節約標煤約315噸，減少二氧化碳排放量約732.6噸，減少二氧化硫排放量約6.75噸，減少氮氧化物排放量約1.98噸，相當於年植樹44079棵。

l 主要功能與創新點

Ø 變槳系統採用電動獨立驅動變槳技術，免維護設計，提高機組運行安全性；

Ø 發電機採用直驅永磁設計，傳動鏈短、無勵磁，降低傳動損耗及故障率，提高發電效率及可靠性，在先天設計結構上的運維成本更低；

Ø 採用全功率隔離變流技術，電網適應性強、上網淨電量高；

Ø 具有機械剎車、電磁剎車、主動偏航等多級安全保護；

Ø 釆用自主研發的NPU-WA翼型族，具有較高的升阻比和氣動轉換效率；

Ø SCADA智慧監控系統，適合小型風電場、智能電網、微電網等應用；

項目效益

經濟效益

該項目中400kW風電機組年發電量約為90萬度，所處蒙西地區的脫硫燃煤電價為0.2829元/kWh，則年發電收益為25.46萬元，預期25年全生命周期發電收益為636.5萬元。

社會效益

風力發電可以減少溫室氣體排放，減少溫室效應，保護環境。參考《能源基礎數據匯編》（國家計委能源所，1999.1）火力發電每產生一度電能平均消耗標煤0.00035噸，燃燒一噸標煤排放二氧化碳2.6噸。

該項目中400kW風電機組年發電量約為90萬度，與燃煤電廠相比，相當於每年節約標煤約315噸，減少二氧化碳排放量約732.6噸，減少二氧化硫排放量約6.75噸，減少氮氧化物排放量約1.98噸，相當於年植樹44079棵。

2.3 資源利用效率高

2.3.1復用固定資源

盤活自有土地資源，節省項目征地費用。

2.3.2 電網接入門檻低

低電壓併網，靠近用戶側消納，不受電網標準嚴格限制，省去與電網配套的標準化設備，增加用電方自主選擇性。

2.3.3資源利用效率高

充分利用可循環、無污染、廉價的風資源，與分布式光伏形成時空上的互補，提升分布式清潔能源整體利用效率。

2.3.4 投資少，收益好

無需大規模，密集性的資金投入，復用現有的資源下，初始投資更低，資產投資回報率更高。

2.3.5 細分市場明確

適用於工業園區、油/氣田、鄉村供電。

2. 技術要點

2.1 關鍵技術描述

2.1.1葉片採用自主研發的NPU-WA翼型族，其設計雷諾數600萬，設計升力係數達到1.2，升阻比等關鍵性能指標優於國外同類翼型，並且具有良好的前緣粗糙度不敏感性；

2.1.2變槳系統採用電動獨立變槳技術，免維護設計，提高機組運行安全性；

2.1.3 採用直驅永磁發電機技術，永磁電機效率比雙饋電機效率高3-5%，在40%-80%額定功率區間發電優勢更為明顯；

2.1.4 自主研發的新型發電機定子採用斜槽和分數槽設計，降低運行噪音和啟動阻力矩；

2.1.5 改進主軸絕緣軸承結構及優化絕緣軸承座製作工藝，消除軸電流影響，延長軸承壽命；

2.2 自主知識產權的設備、技術、產品、軟件

風力發電機系統中發電機的標準裝配工藝路線的工序包括：定子裝配、轉子裝配、電機裝配、風輪裝配、機體總裝等，，電控裝置的標準裝配工藝路線的工序包括：線束製作、逆變器組件裝配、整流器裝配、控制器組件裝配、左右門板裝配、櫃體總裝、調試檢驗工序。

3. 應用前景

3.1 行業前景

l 國際市場風電投資前景——亞洲、西歐、北美成熟市場繼續保持穩定的裝機容量。未來主要增長來自於風電新興國際市場中/東歐市場、中亞市場、東盟南亞市場、非洲市場和中南美市場，以上地區存在共同特裝機容量規模較大，工業基礎較為薄弱；

l 提升發電效益，首先要做好風資源精細化評估；

l 開闢業務新液態，分散式風電發展已成發電新亮點和趨勢。「十三五」期間，趨向於負荷中心的中東南部轉移，年新增裝機容量展全國新增裝機的比例從20%上漲為60-70%； 開發其他應用場景，例如園區分布式、園區節能減排、海島供電供水、智慧能源管理等；

3.2.1 渠道方式

海外市場開發模式是渠道方式，即一個國家建立一級或多級渠道。這個渠道即負責市場開發、渠道拓展、項目建設、設備運維、包括但不限於市場宣傳、品牌建設等。

國內市場開發模式提供交鑰匙工程，即提供設備、施工、安裝、調試和後期運維為一體。