風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行節(jié)能管理的探討

吳德

摘 要：如何做好已建風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行節(jié)能管理工作，是風(fēng)電企業(yè)必須予以高度重視的事情。在整個(gè)電力行業(yè)的工作重點(diǎn)向 “以效益為中心”的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變的今天，通過(guò)運(yùn)行管理產(chǎn)生的節(jié)能效益就顯得尤為重要，該文立足于節(jié)能管理工作開(kāi)展的大背景以及日常生產(chǎn)工作實(shí)際，分析降低風(fēng)電場(chǎng)廠用電率的原因并制定和采取可行的措施，既可以提高風(fēng)電場(chǎng)節(jié)能管理水平，又能夠增加風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場(chǎng) 節(jié)能管理 技術(shù)改進(jìn) 探討

中圖分類號(hào)：TM614 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）02（a）-0135-02

風(fēng)電場(chǎng)具有建設(shè)難度大、運(yùn)維條件艱苦的普遍性特點(diǎn)，同時(shí)，管理力量和管理能力偏薄弱。如何做好節(jié)能管理、實(shí)現(xiàn)最大化回報(bào)是風(fēng)電場(chǎng)全壽命周期管理的重要內(nèi)容。風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)自用電設(shè)備主要包括加熱裝置、變流器、冷卻裝置電機(jī)、齒輪箱油泵、機(jī)艙及塔筒照明、變槳電機(jī)、偏航電機(jī)等。從節(jié)約能源的角度出發(fā)，應(yīng)該制定合理的管理制度，通過(guò)優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)等舉措，盡可能地減少用電設(shè)備的啟停次數(shù)以及在線運(yùn)行時(shí)間，從而最終實(shí)現(xiàn)機(jī)組自耗電的降低。在實(shí)際工作中，主要可以開(kāi)展以下幾方面的具體工作。

1 做好生產(chǎn)管理工作的開(kāi)展

（1）建立風(fēng)電場(chǎng)能耗數(shù)據(jù)表。風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中的能耗主要產(chǎn)生于電力一次系統(tǒng)、二次系統(tǒng)、變壓器損耗、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)及其他用電負(fù)荷損耗，因此，從風(fēng)電場(chǎng)投運(yùn)的初期，運(yùn)行管理人員就要詳細(xì)地對(duì)風(fēng)電場(chǎng)自身的能源消耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，掌握其中的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題，通過(guò)統(tǒng)計(jì)和分析最終可以有助于編寫(xiě)節(jié)能操作指導(dǎo)性文件，以便后期建立系統(tǒng)的節(jié)能管理措施。

（2）優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償方案。電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中需要對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行就地平衡，錯(cuò)誤的無(wú)功潮流分布除了會(huì)影響系統(tǒng)的安全性之外，還可以在無(wú)形中造成非常大的電能消耗。這就需要在風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)階段認(rèn)真地計(jì)算并選擇無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞胶腿萘?。在風(fēng)電場(chǎng)投運(yùn)后，根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)來(lái)對(duì)電網(wǎng)的功率因數(shù)和無(wú)功功率的潮流進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)測(cè)定的結(jié)果設(shè)置合理的電網(wǎng)功率因數(shù)和母線電壓水平，根據(jù)以上兩個(gè)參數(shù)來(lái)制定無(wú)功控制的目標(biāo)，從而進(jìn)一步規(guī)范無(wú)功補(bǔ)償裝置的投退，維持合理的母線電壓水平和系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低輸電線路的損耗。

（3）做好電氣設(shè)備選型工作。風(fēng)電場(chǎng)的電能損耗最主要的還是電氣設(shè)備自身，因此，做好風(fēng)電場(chǎng)的節(jié)能工作就應(yīng)該從設(shè)計(jì)階段的電氣設(shè)備選型上入手，在規(guī)劃好系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之后，優(yōu)先選擇性能可靠、節(jié)能環(huán)保的電氣設(shè)備；選擇節(jié)能型變壓器，并盡可能地使變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)；盡可能縮短電能的傳輸距離，優(yōu)先選擇直埋電纜；風(fēng)電場(chǎng)盡可能地選擇自然通風(fēng)，降低夏季空調(diào)的使用時(shí)間，同時(shí)空調(diào)應(yīng)該選擇分體式節(jié)能型空調(diào)，以便在使用過(guò)程中可以進(jìn)行靈活的控制。

2 加強(qiáng)制度管理工作的建立

（1）做好員工的節(jié)能教育工作。在員工中廣泛開(kāi)展節(jié)能教育，在員工心中樹(shù)立牢固的節(jié)能增效、綠色發(fā)展氛圍，節(jié)能教育應(yīng)該從風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)準(zhǔn)備開(kāi)始，牢牢地貫穿于設(shè)計(jì)、建設(shè)、投運(yùn)等環(huán)節(jié)，通過(guò)不斷培養(yǎng)風(fēng)電場(chǎng)員工節(jié)能意識(shí)和專業(yè)素質(zhì)，將節(jié)能工作融入到各項(xiàng)日常工作中，力爭(zhēng)將員工培養(yǎng)成為擁有節(jié)能意識(shí)、掌握節(jié)能技術(shù)的高標(biāo)準(zhǔn)人才。

（2）制定節(jié)能管理制度。節(jié)能制度的建立是將日常節(jié)能工作固定下來(lái)的有效途徑，同時(shí)，應(yīng)該在節(jié)能制度框架內(nèi)，構(gòu)建節(jié)能分析會(huì)議細(xì)則，細(xì)則落實(shí)的主體應(yīng)該放在運(yùn)行班組，班組通過(guò)對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的記錄、分析、處理、對(duì)比，從中發(fā)現(xiàn)能耗的變化問(wèn)題，找出浪費(fèi)能源的環(huán)節(jié)，在設(shè)備選型、技改措施和運(yùn)行制度等方面給出合理化建議。

（3）做好風(fēng)電場(chǎng)小指標(biāo)競(jìng)賽工作。通過(guò)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行篩選、優(yōu)化、分析，可以在此基礎(chǔ)上構(gòu)建競(jìng)爭(zhēng)性指標(biāo)，通過(guò)合理地設(shè)置獎(jiǎng)懲制度，激勵(lì)各個(gè)班組之間就設(shè)備合理運(yùn)行和節(jié)能減耗開(kāi)展良性競(jìng)爭(zhēng)，積極地采取措施降低所管轄設(shè)備的運(yùn)行能耗，通過(guò)不斷改善小指標(biāo)體系，逐步提升設(shè)備節(jié)能管理水平，最終達(dá)到節(jié)能工作推進(jìn)的目標(biāo)。

（4）做好風(fēng)電場(chǎng)的檢修管理工作。在風(fēng)電機(jī)組的檢修工作中，要針對(duì)設(shè)備參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，不斷提高故障診斷能力和檢修工藝水平，同時(shí)要合理地計(jì)劃設(shè)備的檢修時(shí)間，爭(zhēng)取在必要的停機(jī)時(shí)間內(nèi)，盡可能多地完成風(fēng)機(jī)的檢修工作；通過(guò)合理地優(yōu)化檢修步驟，不斷縮短風(fēng)機(jī)檢修時(shí)間，同時(shí)提高檢修質(zhì)量，延長(zhǎng)檢修周期，讓風(fēng)機(jī)盡可能多地處于良好的運(yùn)行狀態(tài)下，避免在發(fā)電高峰期安排大面積的風(fēng)機(jī)檢修工作，提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率。

（5）制定管理人員節(jié)能督導(dǎo)工作要求。為了加強(qiáng)公司生產(chǎn)管理人員對(duì)風(fēng)電場(chǎng)節(jié)能工作參與的深度和廣度，就應(yīng)該在公司整體層面建立節(jié)能管理工作體系，出臺(tái)節(jié)能管理工作制度，廣泛地開(kāi)展工作督導(dǎo)，讓生產(chǎn)管理人員盡可能多地深入現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行能耗問(wèn)題，給出運(yùn)行節(jié)能建議，推動(dòng)節(jié)能工作開(kāi)展，用實(shí)際行動(dòng)提升風(fēng)電場(chǎng)節(jié)能運(yùn)行工作的管理水平。

3 推動(dòng)技術(shù)改進(jìn)措施的運(yùn)用

（1）合理設(shè)置加熱和冷卻裝置的啟停溫度。對(duì)于加熱裝置和冷卻裝置啟停溫度的設(shè)置應(yīng)注意季節(jié)性并結(jié)合對(duì)應(yīng)的環(huán)境溫度進(jìn)行設(shè)置，比如在冬天環(huán)境溫度很低的時(shí)候，為了維持風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須投入加熱器來(lái)維持設(shè)備工況需要的環(huán)境溫度。設(shè)置啟停溫度還應(yīng)該考慮到機(jī)組運(yùn)行后產(chǎn)生的熱量對(duì)工作溫度的改變。一般情況下，對(duì)于發(fā)電機(jī)風(fēng)扇的啟動(dòng)和關(guān)閉溫度在夏季可以設(shè)置為50 ℃和35 ℃，冬季的溫度設(shè)置為80 ℃和70 ℃；對(duì)于齒輪箱油系統(tǒng)冷卻水泵和散熱風(fēng)扇的啟動(dòng)溫度在夏季分別設(shè)置為50 ℃和60 ℃，在冬季分別設(shè)置為60 ℃和70 ℃。

（2）合理設(shè)置偏航系統(tǒng)參數(shù)。偏航系統(tǒng)主要發(fā)揮著對(duì)風(fēng)和解纜的作用，修改偏航系統(tǒng)參數(shù)的目的是減少偏航電機(jī)的啟停次數(shù)，在風(fēng)電機(jī)組沒(méi)有達(dá)到滿負(fù)荷發(fā)電之前，對(duì)風(fēng)角度越小則此時(shí)風(fēng)電機(jī)組將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率就越高，如果風(fēng)速繼續(xù)增大，直到風(fēng)電機(jī)組發(fā)電量達(dá)到滿負(fù)荷的狀態(tài)，機(jī)組此時(shí)已經(jīng)進(jìn)入槳距控制的運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)風(fēng)角度的要求不再如之前那樣嚴(yán)格，這種狀態(tài)下可以減少偏航電機(jī)的啟停次數(shù)，進(jìn)而降低自用電量。通常的做法是將對(duì)風(fēng)角度由初始設(shè)置的15°改為20°，這樣就能夠大大減少偏航電機(jī)的用電量。

（3）合理設(shè)置塔筒照明啟動(dòng)方式。當(dāng)風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)故障需要安排檢修時(shí)，檢修工作通常都是在機(jī)艙內(nèi)進(jìn)行的，在登塔、下塔以及塔筒的檢查工作時(shí)需要用到塔筒照明，一旦檢修人員進(jìn)入機(jī)艙工作，則塔筒照明此刻可以關(guān)閉以起到節(jié)能的作用。之前塔筒照明的開(kāi)關(guān)是安裝在塔的底部，可以根據(jù)工作需要改成聲控開(kāi)關(guān)，從而節(jié)約自用電。

（4）合理設(shè)置風(fēng)電機(jī)組的切入風(fēng)速。當(dāng)風(fēng)速不能使機(jī)組達(dá)到并網(wǎng)條件時(shí)，機(jī)組的啟動(dòng)運(yùn)行除了會(huì)造成設(shè)備磨損之外還會(huì)從電網(wǎng)吸收電能，因此，根據(jù)安裝環(huán)境狀況合理地調(diào)整機(jī)組的啟動(dòng)風(fēng)速，可以顯著降低機(jī)組的啟動(dòng)頻率從而減少機(jī)組自用電。通常需要根據(jù)不同季節(jié)的空氣密度對(duì)機(jī)組的切入風(fēng)速進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算并及時(shí)調(diào)整。

4 結(jié)語(yǔ)

風(fēng)電場(chǎng)節(jié)能工作是一個(gè)不斷優(yōu)化、不斷提升的過(guò)程，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度來(lái)看，建立有效的管理運(yùn)行機(jī)制，可以充分發(fā)揮人和設(shè)備的節(jié)能潛力。風(fēng)電企業(yè)應(yīng)該轉(zhuǎn)變工作理念，從重視風(fēng)電場(chǎng)節(jié)能管理工作入手，開(kāi)展員工節(jié)能意識(shí)教育工作，通過(guò)不斷總結(jié)和對(duì)比，推動(dòng)節(jié)能工作不斷向精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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