在四川省涼山州德昌縣海拔2,200米至3,400米之間的山地上,坐落著國家首批大型風電光伏基地項目——國投集團雅礱江流域水電開發(fā)有限公司臘巴山風電場。在這里,一臺臺風機整齊地矗立著,在云端中迎風轉動,旋轉的葉片發(fā)出低沉的嗡鳴聲,正在源源不斷地向千家萬戶輸送清潔電源。
臘巴山風電項目于2022年6月開工建設,2023年9月正式投產發(fā)電,是川渝地區(qū)“十四五”以來投產最大的風電項目,也是“十四五”以來雅礱江流域水風光一體化基地首個開工建設、首個建成投產的風電項目,對于加快打造雅礱江流域水風光一體化基地,助力構建多能互補的新型能源體系,實現“雙碳”目標具有積極推動作用。
近年來,風電機組趨于大型化,葉輪直徑越來越大,傳統(tǒng)的葉輪整體吊裝面臨安全隱患、施工受限等多重挑戰(zhàn)。臘巴山風電場地處高海拔山地,地形陡峭,森林植被覆蓋率高,吊裝施工高峰期正值大風季節(jié),施工窗口期平均每天不到8小時,且大部分在凌晨。加之項目采用的風機葉輪直徑達172米,掃風面積超2.3萬平方米,相當于3.2個標準足球場的面積,工程建設整體存在吊裝難度大、風險高和有效施工窗口期極短等困難。
攻堅克難,打造高海拔風電“標桿”
在此情境下,如果仍采用傳統(tǒng)的葉輪整體吊裝方式,吊裝允許風速上限僅為8米/秒,吊裝窗口期短,且主吊及輔吊布置難度加大,吊裝平臺面積也將更大,挖填方量隨之增加。而采用單葉片吊裝則能巧妙解決以上問題,單葉片吊裝受風速和地形的限制更小,吊裝風速上限可提高至10米/秒,充分延長吊裝作業(yè)窗口期,并且無需地面組裝葉輪,可節(jié)約至少30%的用地面積。
臘巴山風電風機單個葉片長84米,葉片連接螺栓數量多達數百顆,吊裝過程中需要在離地110米的高空將每一根螺栓嚴絲合縫對接,同時保證葉片不發(fā)生磕碰,對現場吊裝施工水平要求極高。項目建設者葉波表示:“冬季大風時節(jié),吊裝時間非常有限,風一大,危險就大了。我們不僅要齊抓人員和設備安全,還必須精準抓住每天僅有的小風時段,按計劃安全高效完成工作。”
↑臘巴山風電項目單葉片吊裝
為保障首次單葉片吊裝順利進行,雅礱江公司與各參建單位深入研究,總結前期整體吊裝及國內其他風電場單葉片吊裝經驗,強化吊裝風險管控。同時,利用風速預測和現場測風,精準抓住有效作業(yè)時段,確保安全高效完成吊裝工作。期間,“大國工匠年度人物”入圍人選、全國五一勞動獎章獲得者、臘巴山風電項目經理李現臣年近六旬,且伴有高血壓等基礎病,身體狀況幾近透支。為了搶抓施工窗口期,他每天通過視頻會議推進項目,工作短信、微信每天有上百條之多。榜樣的力量,激勵著年輕一代的“追風人”。項目部“80后”副經理楊希帶領青年員工扎根現場,不畏嚴寒,不舍晝夜,不遺余力地組織協(xié)調道路維護工作,保障運輸通暢,“老天爺不給力,我們自己必須給力!不管雨要下多久,施工準備工作絕不能停,不能錯過任何一個施工窗口!”寒風裹著細雨,浸透了建設者身上的棉襖,在大家有畏難情緒時,他堅定地說道。
在各方的不懈努力下,2023 年初,項目首次實施單葉片吊裝,順利在百米高空完成精準對接,成為四川省內首個成功實現單葉片吊裝的風電項目,為山地風電項目施工建設提供借鑒。
數智運維,解鎖智慧風電場“密碼”
與水電站控制系統(tǒng)不同,電網對風電場的調度不會直接到每一臺機組,而是將風場所有風機作為整體統(tǒng)一調度,因此需要打造統(tǒng)一控制系統(tǒng)。這套系統(tǒng)類似于“前沿陣地指揮官”,負荷分配是否合理,檢修計劃是否恰當,風場能否發(fā)揮最大潛能,都取決于“指揮官”的能力。來風預測、設備狀態(tài)感知以及數據分析決策等關鍵技術,是“指揮官”的核心競爭力。
為進一步提高風場效能,雅礱江公司與東方風電公司成立“聯合創(chuàng)新體”,以風機設備智能化為主要突破口,全力打造基于“iPACOM系統(tǒng)”的新一代全生命周期數字化智能型高海拔山地風電場。技術研發(fā)期間,“聯合創(chuàng)新體”很多成員都吃住在單位,一門心思扎進研究,沉浸式探索人工智能、大數據技術,不斷探索開拓新技術在風電系統(tǒng)的應用場景。從項目統(tǒng)籌設計再到具體實現,每個環(huán)節(jié)都嚴格把關,力求完美。
↑臘巴山風電項目實現智能運維調度
“iPACOM 風機智能系統(tǒng)”將物聯網、工業(yè)大數據、人工智能等與風電生產系統(tǒng)融合,以數據一體化推動業(yè)務融合,形成行業(yè)先進的智能風機、智慧風場一體化解決方案。通過與風機同步投運,“iPACOM 風機智能系統(tǒng)”能夠實現三大功能。一是增電量,深挖機組潛能,提升設備可利用率,助力發(fā)電量提升;二是減故障,強化設備健康診斷評估,實現故障消除的智能輔助決策,為全生命周期無故障運行護航;三是提效率,加強生產系統(tǒng)對接融合,協(xié)助風場優(yōu)化運維管理流程,為實現無人風場創(chuàng)造條件。
“風機智能系統(tǒng)的定制化開發(fā),實現了臘巴山項目‘發(fā)電量高、無人值守、智慧運營’的先進性能,為我國風電項目高質量發(fā)展樹立了典范,將持續(xù)促進我國風電產業(yè)技術進步。”世界風能協(xié)會副主席、中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會秘書長秦海巖評價道。
帶動就業(yè),為民族地區(qū)發(fā)展再添“引擎”
臘巴山風電項目率先在四川省內應用了5兆瓦級風電機組,主要設備生產、制造、裝配均在涼山州完成,有力帶動了當地能源裝備制造產業(yè)鏈發(fā)展。臘巴山風電項目建設期間,為涼山州財政貢獻稅費約6,000萬元,提供工作崗位1,000 余個 , 投產后每年還將貢獻稅費約4,000萬元,助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施和民族地區(qū)經濟社會發(fā)展。
臘巴山風電建設者李日火便是典型代表。李日火是當地人,一直以務農為生,如今女兒上大學,肩上擔子便重了。臘巴山風電項目向本地居民提供了大量的工作崗位,他趕去報了名,每月能收入六七千元。“只會干農活,到了工地真是兩眼一抹黑。”李日火紅了臉。參建各方對本地工人照顧有加,捆扎鋼筋、混凝土養(yǎng)護,大伙手把手教,李日火越干越熟。他感動道:“這是想把技術留下來,讓我們多條致富的路??!”談及以后的打算,李日火胸有成竹地表示,有了技術,到哪都吃香。
↑臘巴山風電項目風電機組在四川省涼山州生產、制造
“雅礱江公司高標準、高質量推進臘巴山風電項目工程建設、屬地化資源合作和施工管理,推動地方經濟發(fā)展,增加了地方財政收入,提升了當地群眾務工技能,對造福當地經濟、社會發(fā)展具有重要意義。”涼山州德昌縣發(fā)展和改革局局長張強表示。
原標題:追風逐光——四川臘巴山風電項目澎湃綠能吹拂雅礱江