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零下16℃，是12月初吉林白城的气温。身处我国北方最大风光储一体化清洁能源发电项目现场，田间地头覆盖着皑皑白雪，大风呼啸而来，手机都冻得电量告急。
“现在还没到最冷的时候，白城这边冬天最冷可以到零下30多度。”大唐吉林发电有限公司新能源事业部洮南区域运维中心主任冷伟峰在接受《中国能源报》记者采访时表示，“极低的气温对风电设备、发电运行以及维护工作都带来了严峻考验，要保障风电机组安全可靠运行可不是件容易的事。”
能源转型势不可挡，越来越多的风电机组开始面临极端天气的考验。严寒之中，风电机组如何做到高质量稳定运行？大唐吉林向阳二期240MW风电项目给出答案。
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受气候变化影响，全球范围内极端天气频发，对电力生产运行秩序带来极大影响。对于 “靠天吃饭”的风力发电，气象驱动特征尤为复杂，异常气象带来的危害不可小觑——2021年冬季，美国得克萨斯州发生了极寒天气诱发的停电事故，直接导致风电场叶片冷冻、变电站设备结冰，总计2000万千瓦的风力发电因此中断。地处中高纬度的白城地区，也面临着类似考验。每到冬季，叶片结冰、极端严寒、超强大风都会对风电场稳定运行带来极大挑战。记者近日走访的大唐向阳风电场二期工程为吉林省白城市风电平价上网基地示范项目，装机容量600兆瓦。其中，项目西侧场地装机容量240兆瓦，竖立着70台远景能源EN-156/3.3兆瓦智能风机和2台EN-156/4.5兆瓦智能风机。2023年该项目等效满发小时数高达3790小时，机组可利用率100%，平均故障间隔时间9700小时以上，这是如何做到的？作为该项目的风机设备供应商，远景能源现场工作人员告诉《中国能源报》记者，极端严寒不仅对新能源设备技术性能带来全新挑战，更对其可靠性提出更高要求，风电机组不仅需要具备抗冻性能和除冰能力，更需要配备有效的控制系统和维护策略。“针对低温环境的技术改造必不可少，为更好地在当地低温、沙尘环境下运行，风场选用的风机都是低温型机组，生存温度范围远超普通机组，在零下30度到40度区间内，都可以正常运行。”做好设备硬件的调试只是第一步，面对极端天气，积极主动作为、各方紧密协作更是维护风电场安全稳定运行的关键。冷伟峰告诉《中国能源报》记者，并网投运至今，由于天气变化难以预测，风电场的运行并非一帆风顺。“在风场运行过程中，提前识别问题、快速响应解决是保证发电安全的重要基础。”“风电场刚投运的时候就遭受过严寒挑战，风电机组使用的偏航油脂在极低温条件下存在凝固风险，润滑程度下降导致转动阻力增加，对风电机组设备造成潜在损伤。”远景能源现场工作人员指出，“借助远景伽利略智能控制系统，运维人员发现预警信息就实时做出紧急响应，及时与业主沟通探讨，很快制定出新的应对策略，运行至今再没出现类似问题。”同时，远景能源现场工作人员进一步指出，作为国内最早在风机控制模式中考虑覆冰模式的整机厂家之一，远景能源还依托不断迭代优化的主控程序，实现对风机的智能控制，实时监控风机运行参数的变化，一旦监测到覆冰，机组会自动开启叶片结冰保护模式，保障设备在低温条件下的运行安全。“2023年全年可利用小时数达到了3790小时，风机可利用率100%，实际表现远远超出预期，可以说我们风场的风电机组成功经受住了严寒考验。”冷伟峰表示。据了解，在大唐吉林发电有限公司新能源事业部所属8家风电场中，该风电场风机利用小时数及可利用率均遥遥领先，荣获2023年“5A风电场”及“全年无故障风电场”称号。有统计显示，全球80%以上的停电事故由台风、暴雨、寒潮、冰灾和地震等极端天气和自然灾害引发。近年来，极端天气已逐步成为“常态”，单一灾害加重和各类灾害叠加的风险正不断增加。随着我国能源革命的持续深入，新能源技术也逐步走进“无人区”，在构建新型电力系统的大背景下，电源结构、运行机理、控制基础正发生深刻变化。在前述远景能源现场工作人员看来，“无人区”的路也需要一步步踏出来，实践才能出真知。“EN-156/3.3是最早切入自研自制核心部件的机型，已在全球各地批量稳定运行，充分验证了其可靠性。面对愈加复杂的天气环境，风电设备更应不断自我突破，进一步探索风电应用场景的边界，因地制宜进行风机定制化改造，同时借助伽利略系统实现智能监控。对于远景而言，随着自研自制产品应用范围越来越广，更能够做到及时响应，为业主发电收益提供有力保障。”冷伟峰进一步指出，极端天气对新能源设备的影响复杂而多面，要保障新能源发电项目稳定安全运行，一方面需要高可靠的发电设备，在各类环境中维持稳定发电，另一方面则需要精确的提前预警系统，防患于未然。“白城地区是吉林省推动能源低碳绿色转型的重要支点，面向建设新型电力系统的战略目标，我们未来将进一步加强新能源设备的维护工作，及时排查潜在故障，与各方一道共同维护电力供应安全。”
▓来源：中国能源报
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