濃縮風能型風電機組
田德教授負責的由大學教授、博士研究生、碩士研究生、工程師組成的研發團隊,研究了濃縮風能技術三十多年。團隊在新能源電力系統國家重點實驗室(華北電力大學)支持下,陸續完成了國家科技支撐項目課題“5.0MW雙饋式變速恒頻近海風電機組整機設計、集成及示范”、國家863智能電網研究子課題“風電場、光伏電站集群控制系統研究與開發”、中韓國際合作項目DMS-3.0MW海上直驅風電機組研究開發和新能源電力系統國家重點實驗室重大項目“風力發電過程復合建模及平臺建設”項目,在以上項目的基礎上,與河北德強新能源科技有限公司共同創新了濃縮風能型風電機組系統技術,并在企業進行孵化,完成了中試200kW產品的開發和現場應用示范運行。
團隊圍繞濃縮技術開展研究,通過理論研究與設計方法的創新應用,使研發的產品獨具特色;通過系統性濃縮風能技術創新,智能化控制與信息技術應用,使風電機組提高了風輪能量捕獲效率,實現風電機組年發電量提高10%以上的目標,取得了適應我國風資源環境要求的風電機組整機設計技術。項目組為了滿足國內風電市場的需求,開發了超低風速濃縮風能型6.X兆瓦風電機組,機組由濃縮風能葉片風輪、混合驅動系統、多極交流繞線發電機、變距系統、偏航系統、機艙罩、塔筒及電控系統等部件組成。實現了濃縮風能型風電機組高效率、高可靠、高安全、低成本、智能化運行,年發電量顯著提高。
總體技術參數如下:
風輪直徑:182/193m
額定功率:6.8MW
功率控制:全翼展同步變槳距
旋轉方向:順時針(順風向看)
額定轉速:11.8rpm
額定風速:9.5m/s
切入風速:3.0m/s
切出風速:25m/s
機組安全等級:IEC ⅢA
極限風速:37.5m/s
輪轂高度:120m
主軸傾角:8°
風輪錐角:4°
設計壽命:20年
風能利用系數:最大0.49
工作溫度范圍:-30℃~+40℃
目前,該項整機系統技術、中試樣機、相關模具可進行總體設計技術轉讓,或者與企業進行聯合開發制造。2019年6月,濃縮風能型風電機組工程樣機已在張北國家新能源示范基地示范,現已運行3年多。
創新點
通過系統性濃縮風能技術創新,智能化控制與信息技術應用,使風電機組提高了風輪能量捕獲效率,實現風電機組年發電量提高10%以上的目標,取得了適應我國風資源環境要求的風電機組整機設計技術。
市場前景
可參與國內大型風電機組的產品競爭,已納入500萬kW的市場份額,預計可占領國內10%的新增市場。
應用案例
河北德強新能源科技有限公司聯合開發了200kW濃縮風能型風電機組,已獲得鑒衡風電機組產品認證證書:河北德強新能源科技有限公司DE200 IET200-A-17.5 HH35 C-設計評估符合證明。
獲獎情況
1、1998年,獲得內蒙古自治區科技進步獎一等獎:濃縮風能型風力發電機的整體模型風洞實驗;
2、2015年,獲得重慶市科技進步獎一等獎:2MW雙饋式風電機組關鍵技術及系列產品產業化;
3、2016年,獲得甘肅省科技進步獎一等獎:千萬千瓦級風光發電集群控制關鍵技術及應用;
4、2019年,獲得重慶市科技進步獎一等獎:高效安全海上風電機組關鍵技術及產業化。
華北電力大學
2023-08-03