吳德

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

關(guān)鍵詞：風電場 節(jié)能管理 技術(shù)改進 探討

中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（a）-0135-02

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

1 做好生產(chǎn)管理工作的開展

（1）建立風電場能耗數(shù)據(jù)表。風電場運行過程中的能耗主要產(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)及其他用電負荷損耗，因此，從風電場投運的初期，運行管理人員就要詳細地對風電場自身的能源消耗進行統(tǒng)計和分析，掌握其中的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)其中的問題，通過統(tǒng)計和分析最終可以有助于編寫節(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)化無功補償方案。電力系統(tǒng)運行過程中需要對無功功率進行就地平衡，錯誤的無功潮流分布除了會影響系統(tǒng)的安全性之外，還可以在無形中造成非常大的電能消耗。這就需要在風電場設(shè)計階段認真地計算并選擇無功補償?shù)姆绞胶腿萘?。在風電場投運后，根據(jù)設(shè)備的實際運行參數(shù)來對電網(wǎng)的功率因數(shù)和無功功率的潮流進行測定，根據(jù)測定的結(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)以上兩個參數(shù)來制定無功控制的目標，從而進一步規(guī)范無功補償裝置的投退，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。風電場的電能損耗最主要的還是電氣設(shè)備自身，因此，做好風電場的節(jié)能工作就應(yīng)該從設(shè)計階段的電氣設(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期運行在經(jīng)濟狀態(tài)；盡可能縮短電能的傳輸距離，優(yōu)先選擇直埋電纜；風電場盡可能地選擇自然通風，降低夏季空調(diào)的使用時間，同時空調(diào)應(yīng)該選擇分體式節(jié)能型空調(diào)，以便在使用過程中可以進行靈活的控制。

2 加強制度管理工作的建立

（1）做好員工的節(jié)能教育工作。在員工中廣泛開展節(jié)能教育，在員工心中樹立牢固的節(jié)能增效、綠色發(fā)展氛圍，節(jié)能教育應(yīng)該從風電場建設(shè)準備開始，牢牢地貫穿于設(shè)計、建設(shè)、投運等環(huán)節(jié)，通過不斷培養(yǎng)風電場員工節(jié)能意識和專業(yè)素質(zhì)，將節(jié)能工作融入到各項日常工作中，力爭將員工培養(yǎng)成為擁有節(jié)能意識、掌握節(jié)能技術(shù)的高標準人才。

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

（3）做好風電場小指標競賽工作。通過對風電場運行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運行參數(shù)進行篩選、優(yōu)化、分析，可以在此基礎(chǔ)上構(gòu)建競爭性指標，通過合理地設(shè)置獎懲制度，激勵各個班組之間就設(shè)備合理運行和節(jié)能減耗開展良性競爭，積極地采取措施降低所管轄設(shè)備的運行能耗，通過不斷改善小指標體系，逐步提升設(shè)備節(jié)能管理水平，最終達到節(jié)能工作推進的目標。

（4）做好風電場的檢修管理工作。在風電機組的檢修工作中，要針對設(shè)備參數(shù)和運行狀態(tài)，不斷提高故障診斷能力和檢修工藝水平，同時要合理地計劃設(shè)備的檢修時間，爭取在必要的停機時間內(nèi)，盡可能多地完成風機的檢修工作；通過合理地優(yōu)化檢修步驟，不斷縮短風機檢修時間，同時提高檢修質(zhì)量，延長檢修周期，讓風機盡可能多地處于良好的運行狀態(tài)下，避免在發(fā)電高峰期安排大面積的風機檢修工作，提高風機的運行效率。

（5）制定管理人員節(jié)能督導(dǎo)工作要求。為了加強公司生產(chǎn)管理人員對風電場節(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，出臺節(jié)能管理工作制度，廣泛地開展工作督導(dǎo)，讓生產(chǎn)管理人員盡可能多地深入現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)運行能耗問題，給出運行節(jié)能建議，推動節(jié)能工作開展，用實際行動提升風電場節(jié)能運行工作的管理水平。

3 推動技術(shù)改進措施的運用

（1）合理設(shè)置加熱和冷卻裝置的啟停溫度。對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)合對應(yīng)的環(huán)境溫度進行設(shè)置，比如在冬天環(huán)境溫度很低的時候，為了維持風電機組的正常運轉(zhuǎn)，必須投入加熱器來維持設(shè)備工況需要的環(huán)境溫度。設(shè)置啟停溫度還應(yīng)該考慮到機組運行后產(chǎn)生的熱量對工作溫度的改變。一般情況下，對于發(fā)電機風扇的啟動和關(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 ℃；對于齒輪箱油系統(tǒng)冷卻水泵和散熱風扇的啟動溫度在夏季分別設(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)揮著對風和解纜的作用，修改偏航系統(tǒng)參數(shù)的目的是減少偏航電機的啟停次數(shù)，在風電機組沒有達到滿負荷發(fā)電之前，對風角度越小則此時風電機組將風能轉(zhuǎn)化為電能的效率就越高，如果風速繼續(xù)增大，直到風電機組發(fā)電量達到滿負荷的狀態(tài)，機組此時已經(jīng)進入槳距控制的運行狀態(tài)，此時系統(tǒng)運行對風角度的要求不再如之前那樣嚴格，這種狀態(tài)下可以減少偏航電機的啟停次數(shù)，進而降低自用電量。通常的做法是將對風角度由初始設(shè)置的15°改為20°，這樣就能夠大大減少偏航電機的用電量。

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

（4）合理設(shè)置風電機組的切入風速。當風速不能使機組達到并網(wǎng)條件時，機組的啟動運行除了會造成設(shè)備磨損之外還會從電網(wǎng)吸收電能，因此，根據(jù)安裝環(huán)境狀況合理地調(diào)整機組的啟動風速，可以顯著降低機組的啟動頻率從而減少機組自用電。通常需要根據(jù)不同季節(jié)的空氣密度對機組的切入風速進行詳細的計算并及時調(diào)整。

4 結(jié)語

風電場節(jié)能工作是一個不斷優(yōu)化、不斷提升的過程，從長遠發(fā)展角度來看，建立有效的管理運行機制，可以充分發(fā)揮人和設(shè)備的節(jié)能潛力。風電企業(yè)應(yīng)該轉(zhuǎn)變工作理念，從重視風電場節(jié)能管理工作入手，開展員工節(jié)能意識教育工作，通過不斷總結(jié)和對比，推動節(jié)能工作不斷向精細化、標準化方向發(fā)展，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻

[1] 王鵬，任沖，彭明僑.西北電網(wǎng)風電調(diào)度運行管理研究[J].電網(wǎng)與清潔能源，2009（11）：80-84.

[2] 吳光雄.風電運行管理新模式探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（2）：110-111.

[3] 謝長軍.風電的發(fā)展和建設(shè)運行管理探討[J].低碳世界，2013（4）：51-54.