風電機組葉片加裝葉尖延長小翼增功提效研究與應用

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風電機組葉片加裝葉尖延長小翼增功提效研究與應用近幾年我國風電裝機容量大規模增長，但運行中的風電場存在大量機組出力不足，特別是低風速區尤為突出，提升風機發電效率已經成為風電行業面臨的重大挑戰。葉片是風電機組吸收風能的關鍵部件，機組如果選擇了不匹配的產品，將會給風電場帶來較大的損失。如何改造葉片，使其能夠吸收更多風能，提高風電機組經濟性就顯得非常重要。

目錄

二、應用案例

1.項目概述

風電機組葉片加裝葉尖延長小翼增功提效研究與應用，可以有效提高存量風電場發電能力。經初步估算可為變槳矩機組提高發電量約5-15%。發電量提升顯著，特別是在實際風資源與設計風資源存在較大偏差及低風速風場，應用效果更為明顯。可較大幅度提升風機發電量，創造更多利潤，縮短成本回收期，提高風場經濟效益。

2.主要效益

（1）昌圖太陽山風電場於2019年完成兩台華銳1.5MW-82葉尖延長小翼樣機改造，原機組發電小時數1700h，經過3個月以上運行數據分析，第三方公司實測提效比例10.57%。上網電價0.61元/kwh計算，單台機組年增收16.44萬元，投資回報率41.1%，回收期2.5年。本項目已改造滿2年，運行穩定，預計2021年內完成成本回收，剩餘8-10年每台機組至少增收利潤約132萬元。

（2）滿井風電場於2020年完成兩台明陽1.5MW樣機改造，原機組發電小時數1800h，經過3個月以上數據分析，實測提效比例10.42%以上，單台機組年增收17.16萬元，投資回報率43.5%，回報期2.4年。

（3）馮貝堡風電場於2020年完成兩台海裝2.0MW-93樣機改造，原機組發電小時數2000h，實測提效比例8%以上,單台機組年增收19.52萬元，投資回報率48.8%，回報期2.1年。

三、技術要點

通過分析不同風電場的風資源特性和機組特性及葉片不同型號的氣動外形因素，利用流體數值模擬軟件Fluent開展原葉片氣動性能模擬和氣動部件的設計優化，利用NREL系列開源軟件進行整機載荷及性能仿真，採用結構化網格對計算空間進行離散，對原葉片的氣動外形進行優化和修改，形成新的氣動外形，從而增加葉片的捕風能力，提高機組發電量，進而提高機組的經濟效益。

四、應用前景

此項技術應用，可改變低風速風電場機組利用效率，提升機組發電量，大幅提升風電場運營投入產出比，縮短投資回收期。也可以成為整機廠商風電機組的配套產品，改變國內風電產業競爭格局。新技術的應用可以帶動國內研究型企業自行設計氣動外型動力，推動新能源產業的健康發展，創造更多的綠色能源。