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(fā)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(tǒng)國家重點實驗室(華北電力大學)支持下,陸續(xù)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(tǒng)研究與開發(fā)”、中韓國際合作項目DMS-3.0MW海上直驅風電機組研究開發(fā)和新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室重大項目“風力發(fā)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(chuàng)新了濃縮風能型風電機組系統(tǒng)技術,并在企業(yè)進行孵化,完成了中試200kW產品的開發(fā)和現(xiàn)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(chuàng)新應用,使研發(fā)的產品獨具特色;通過系統(tǒng)性濃縮風能技術創(chuàng)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(xiàn)風電機組年發(fā)電量提高10%以上的目標,取得了適應我國風資源環(huán)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(fā)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(tǒng)、多極交流繞線發(fā)電機、變距系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、機艙罩、塔筒及電控系統(tǒng)等部件組成。實現(xiàn)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(fā)電量顯著提高。
總體技術參數(shù)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(shù):最大0.49
工作溫度范圍:-30℃~+40℃
目前,該項整機系統(tǒng)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(yè)進行聯(lián)合開發(fā)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(xiàn)已運行3年多。
創(chuàng)新點
通過系統(tǒng)性濃縮風能技術創(chuàng)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(xiàn)風電機組年發(fā)電量提高10%以上的目標,取得了適應我國風資源環(huán)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(lián)合開發(fā)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(qū)科技進步獎一等獎:濃縮風能型風力發(fā)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(yè)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(fā)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(yè)化。
華北電力大學
2023-08-03