[01649962]适用于IV类风区的高效风力发电机组

近年来，中国在风电技术和风电产业方面都取得了长足进步。但迄今国内外风力发电技术的开发多注重一、二类风场，若不适时开展低风速风能的利用策略与高效的先进风力发电理论和技术的研究，在不久的将来风能利用就会达到瓶颈。中国低风速区约占全国陆地总面积的76％以上，低风速风电机组研发需求广阔，低风速风电机组研发面临诸多技术难题。该项目研制适应IEC IV类风区的1.5MW-97风电机组，攻克适合低风速的超大风轮、基于最优能量捕获的低风速动态最优桨角跟踪和空气密度自适应等技术提升国电联合动力在该领域内的竞争力和行业影响。 该项目研究内容包括：基于适用特定低风区风况模型的优化载荷计算，基于柔性叶片的超大风轮设计，高效传动链系统及整机功能性部件设计，基于载荷主动控制的主控控制系统自主研发与应用等研究内容项目创新点：基于最优能量捕获的低风速动态最优桨角跟踪和空气密度自适应等技术，优化了变速区功率曲线，提升了整机发电效率；开发的叶片和传动链健康监测系统，根据固有模态滑移及振动情况，实现了叶片故障预警和传动链的健康监测功能；开发的整机与叶片集成优化设计技术，实现了发电能力与载荷的最佳匹配，研制了47米超长柔性叶片，大幅提高风电机组的技术经济性。 项目实施效果：针对低风速地区应用，成功研制1.5MW47m超长柔性叶片、1.5MW高效传动链(发电机额定点效率大于97％)及载荷主动控制系统，开发出UP1500-97低风速风力发电机组，发电量较1.5MW常规Ⅲ类机组高出15％以上。1.5MW-97机组已取得中国电科院低电压穿越能力评估证书及中国船级社设计认证证书。项目技术成果已成功应用于龙源电力集团云南双龙箐、陕西高家沟等多个低风速风电场，经济效益达二十亿元。每一台1.5MW97风电机组一年就能够减少3000吨CO₂，15吨SO₂，9吨氮氧化物，这对中国建设清洁能源，节能减排都有着重要的作用。