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老旧风电场重生记 ——国家能源集团成功探路我国风电“以大代小”技改新路子 2025年01月03日 

■ 本报通讯员 常 硕 张乾斌

寒冬时节,驱车从宁夏银川出发,沿着乌玛高速,行驶近百公里至贺兰山东麓南部青铜峡市马长滩,便会看到一座座大小不一的风机,在山阙风谷中徐徐转动。

我国首个“以大代小”技改试点项目就坐落于此,该项目属龙源电力宁夏公司贺兰山第四风电场。

这里富集的风能资源是绿色能源的天然摇篮。特别是夏季,输送至宁夏北部的副热带高压边缘东南气流,容易在贺兰山东侧的迎风坡方向触发强对流天气,强气流沿着贺兰山山体缺口而下,便成为大风。

好风凭借力。得天独厚的资源理应充分释放。

如今,站在巨大的风机前,龙源宁夏公司党委书记、董事长艾进才自豪地说:“我们把以前的老机组换成了这种新型的大机组,机组风轮直径205米,轮毂高度为115米,是目前宁夏区内单机容量较大机组。”

作为试点项目,龙源宁夏公司的成功探索,为我国风电“以大代小”技改项目蹚出了一条新路子。这条新路子不仅让小机组变成了大机组,还涵盖管理、运维模式、数字化建设和配套储能等方方面面。

为什么要“以大代小”?

——被逼出来的新路子

王银,龙源电力宁夏公司的一位资深风电工程师。在他的眼里,那一台台屹立在贺兰山脚下的风机是有生命的,如同他一手拉扯大的孩子一样。

作为宁夏最早开发建设的一批风电场,龙源宁夏公司贺兰山第四风电场建设于2004年,装机容量也仅有80兆瓦。尽管如此,它为宁夏的风电事业发展输送了经验,培养了人才。

但随着时间的流逝,行业和企业的发展,这些曾经的功勋风机逐渐显露出疲态,效率低下、故障频发。如何破局,龙源宁夏公司主动扛起了责任的大旗。

“回头再看‘以大代小’的探索之路,我们因地制宜、及早入手,不仅解决了自身发展问题,也为整个行业高质量发展提供了解决方案。”该公司党委副书记、总经理郭鹏飞表示,要想在行业中持续保持一流,形势倒逼他们不得不找出一条新路子。

的确,如此现状让王银感同身受,“有时候,大风过后,故障停机好几台,就得赶紧去检查设备、处理故障。那些老旧部件就像随时可能崩塌的积木,让人提心吊胆。”

2024年5月10日,随着最后一台风机叶轮慢慢转动,全国首个备案、首批试点的“以大代小”风电技改项目——贺兰山“以大代小”风电技改项目正式完成,让“垂垂老矣”的0.75兆瓦老旧风机在短短一年多时间内脱胎换骨、涅槃重生为6.25兆瓦的“巨无霸”。

据了解,改造后的龙源宁夏公司贺兰山第四风电场总装机容量从最初的80兆瓦跃升到现在的280兆瓦。其中,等容技改项目在宁夏青铜峡境内建设,装机容量80兆瓦,安装16台5兆瓦风电机组;增容技改项目在内蒙古阿拉善左旗境内建设,装机容量200兆瓦,安装32台6.25兆瓦风电机组。该机组塔筒高度115米,叶轮直径205米,叶轮直径比原来老旧风机的4倍还长,单机容量提升至原来的8.3倍,风场总容量扩充至原来的3.5倍。

“最早老旧风机攀爬全靠人力,空间狭小,工作起来非常费劲。现在新安装的风机塔筒高度是原来的两倍,每台风机都安装了电梯,上机舱非常方便安全,风机所有系统智能化水平、各项技术都是国内领先水平,现在的新员工比起我们当初可是享福了。”

王银感慨地说,容量更大、叶片更长、塔筒更高的新型风电机组代替原来的老旧机组,充分利用风力资源,大大提高了有限资源条件下风电场供给绿电的能力。

如何开展“以大代小”?

——创出来的技改协作新典范

面对老旧风机运行困境,面对行业和企业发展进步的形势,龙源宁夏公司谋定而动,率先在宁夏青铜峡市等地设立规划发展项目部,调集骨干力量积极与地方政府多次沟通推进老旧风电场技改工作,为贺兰山风电技改项目建设打好基础。

与此同时,龙源宁夏公司还积极查勘贺兰山“以大代小”技改项目现场,不断与当地土地管理部门沟通,反复推演前期及工程建设流程,为“以大代小”技改项目落地实施做足准备。

随着一系列前期举措的落实落地,龙源人在宁夏打响了全国老旧风电场“以大代小”第一枪。2021年,龙源电力积极响应国家政策,率先发布《关于开展宁夏老旧风电场“以大代小”更新试点的通知》。同年12月,完成贺兰山第四风电场80兆瓦等容风电技改项目备案手续。

2022年10月,龙源宁夏公司在完成等容项目各项手续并开工建设后,充分挖掘剩余土地、风能资源价值,顺利取得贺兰山“以大代小”200兆瓦增容风电技改项目核准批复,在原场址范围内开展200兆瓦增容技改项目,成为“第一个吃螃蟹的人”。同时,在宁夏、内蒙古两区大力支持下,在宁蒙边界打造全国首个备案“以大代小”风电技改项目。

在没有先例可循情况下,老旧机组如何拆除,拆除后设备如何处理,混凝土基础拆除怎么保证绿色无污染,老旧交叉如何保证工程建设安全与进度……一系列问题摆在龙源人面前。

见招拆招,摸着石头过河。在解决老旧机组拆除这一难题中,为避免资源浪费,龙源宁夏公司充分发挥国家能源集团产业优势和规模优势,按照“整机复用、翻新备品备件、分类拆解回收”三种方式,开展拆除、回收、存储与处置技术的研发攻关和应用示范,实现退役机组物资化、绿色化、高值化循环利用。

增容项目风机本体用地在内蒙古,配套输变电工程及储能设施用地在宁夏,跨省区协调史无前例。龙源电力积极与宁夏、内蒙古两区相关部门沟通协调,排除项目跨省区可能遇到的各类问题,最终得到宁夏、内蒙古自治区政府大力支持,顺利取得内蒙古土地预审手续,办理风电核准手续,取得项目指标。

为保证工程推进中的安全、质量和进度,龙源电力科学倒排工期,优化施工工序,全过程监督盯防。其中,增容项目110千伏送出线路路径交跨多达74处,涉及电网、国道、高速公路、铁路、林场、农田、河道水渠等,协调工作量大,是工程项目能否如期投产的“卡脖子”环节。

为使项目早日投产,打通这一条输送通道,龙源宁夏公司针对主要设备、吊具供货困难等问题,建立主机供货协调机制,安排专人催交催运,保证主机等设备按时到货,确保机组吊装工作顺利推进。

最终,在2024年5月实现了贺兰山“以大代小”280兆瓦等容+增容风电技改项目全部并网发电。对于龙源人、整个风电行业乃至全国各省区市来说,这是全国一盘棋共同开发绿色能源的协作典范,具有里程碑意义!

“以大代小”成效如何?

——干出来的效益样板

“‘等容’项目技改前,我们当时场站运维人员要20人,现在仅需4人。现在,新机组智能化水平、安全性都跨越式提升,刮再大的风心里也有底。”王银说。

据了解,新机组风轮最大直径205米,轮毂中心高度115米,是目前宁夏批量应用机组中叶轮直径最长的机组。“以大代小”风电技改不仅提升了单机及风电场整体容量,还大大降低了运维难度和运维成本。

捕风能力也实现跨越式升级。“等容”项目年均利用小时约2600小时,增长率近41%,发电量同比增加0.66亿千瓦时,增幅达44.8%,利润同比增加约3000万元,“等容+增容”年上网电量约7亿千瓦时,能满足60万个家庭一年的用电量。

提及“以大代小”的成效,龙源宁夏公司党委书记、董事长艾进才说,项目建设期增加地方税收约1400万元,解决就业约1500人次。改造升级后的新风场可节约用地约2万平方米,充分释放了存量项目资源潜力,解决了老旧风电场存在的突出问题,在提升风电并网安全性、可靠性的同时大大提高了风能资源利用率。

宁夏葡萄基地负责人李庄言高兴地说:“国家政策好,龙源电力是责任央企,‘以大代小’可给我们种植葡萄办了好事。之前风电机组比较多,给葡萄基地机械化种植带来一定困难,如今把这么多土地都释放出来,我们的机械种植变得顺畅了,空闲土地也可以种植葡萄了。”

如今,夏天的贺兰山第四风电场,“巨型”风机展翅舞动,风机下葡萄成片,小树成排,自然风光与绿色发电设备构成一幅和谐的画卷。龙源电力闯出一条以技术革新推动绿色发展的新路径,跨省协作实现“以大代小”风电技改的典范,打开了风电行业高质量发展之路,进一步优化了企业乃至社会能源结构,助力构建清洁低碳、安全高效的能源体系,以实际行动践行能源央企使命担当,为能源转型和经济发展提供绿电保障。

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