风电机组叶片加装叶尖延长小翼增功提效研究与应用查看源代码讨论查看历史

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风电机组叶片加装叶尖延长小翼增功提效研究与应用近几年我国风电装机容量大规模增长，但运行中的风电场存在大量机组出力不足，特别是低风速区尤为突出，提升风机发电效率已经成为风电行业面临的重大挑战。叶片是风电机组吸收风能的关键部件，机组如果选择了不匹配的产品，将会给风电场带来较大的损失。如何改造叶片，使其能够吸收更多风能，提高风电机组经济性就显得非常重要。

二、应用案例

1.项目概述

风电机组叶片加装叶尖延长小翼增功提效研究与应用，可以有效提高存量风电场发电能力。经初步估算可为变桨矩机组提高发电量约5-15%。发电量提升显著，特别是在实际风资源与设计风资源存在较大偏差及低风速风场，应用效果更为明显。可较大幅度提升风机发电量，创造更多利润，缩短成本回收期，提高风场经济效益。

2.主要效益

（1）昌图太阳山风电场于2019年完成两台华锐1.5MW-82叶尖延长小翼样机改造，原机组发电小时数1700h，经过3个月以上运行数据分析，第三方公司实测提效比例10.57%。上网电价0.61元/kwh计算，单台机组年增收16.44万元，投资回报率41.1%，回收期2.5年。本项目已改造满2年，运行稳定，预计2021年内完成成本回收，剩余8-10年每台机组至少增收利润约132万元。

（2）满井风电场于2020年完成两台明阳1.5MW样机改造，原机组发电小时数1800h，经过3个月以上数据分析，实测提效比例10.42%以上，单台机组年增收17.16万元，投资回报率43.5%，回报期2.4年。

（3）冯贝堡风电场于2020年完成两台海装2.0MW-93样机改造，原机组发电小时数2000h，实测提效比例8%以上,单台机组年增收19.52万元，投资回报率48.8%，回报期2.1年。

三、技术要点

通过分析不同风电场的风资源特性和机组特性及叶片不同型号的气动外形因素，利用流体数值模拟软件Fluent开展原叶片气动性能模拟和气动部件的设计优化，利用NREL系列开源软件进行整机载荷及性能仿真，采用结构化网格对计算空间进行离散，对原叶片的气动外形进行优化和修改，形成新的气动外形，从而增加叶片的捕风能力，提高机组发电量，进而提高机组的经济效益。

四、应用前景

此项技术应用，可改变低风速风电场机组利用效率，提升机组发电量，大幅提升风电场运营投入产出比，缩短投资回收期。也可以成为整机厂商风电机组的配套产品，改变国内风电产业竞争格局。新技术的应用可以带动国内研究型企业自行设计气动外型动力，推动新能源产业的健康发展，创造更多的绿色能源。