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三冗余设计(冗余是健壮的成本)

张世龙2021年12月22日 00:16天道酬勤680

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风电行业最近不太平。 无异于对平价、平价后竞价、储藏的政策压力达到利润极限的风电雪上加霜。 从风力发电的全生命周期成本要素来看,风扇的成本都是焦点,各方面的问题最后归结为一个问题:风扇的降价。

【来源】微信公众号“彩球风行天下”ID :colorballwind2020作者:彩球】

粉丝的成本有下降的余地吗?

回顾过去十年风力发电主机的价格,我掌握的具体数据很少,但总体趋势从4500多降至2019年初的3200,降幅达到20 %-30 % (2019年下半年再次上涨4000,这是短期的, 作为投资主体,风力发电开发商必须确保投资收益的最低线。 否则就没有投资价值,无论多么环保,风力发电的发展也已经接近尾声。

简要分析了风力发电全生命周期的成本构成。 包括风力发电站建设费用、园区线路和送出线路费用、入场和园区道路建设、升压站、征地(国土和林业)、运输费用和主机塔费用)箱变)。 目前,主机无论南北,成本比例似乎基本在45-50%的范围内。 风电发展了十多年,除主机费用外,其余各项达到行业利润底线的成本水平,几乎没有下降的余地。 由于土地征用费用与环境保护有关,反而大幅上升,基础设施建设费用也逐年增加。 以湖北为例,混凝土价格已经增长了两倍多。 所以,大家以降低粉丝主体的成本为目标也是理所当然的。

如何实现风扇主体的成本降低,实际上各主体制造商已经做了大量的工作。 作为风力发电技术圈外的我,有点棘手。 我想很多主体制造商的研发部门也在做这项工作。 我个人觉得只从本体本身挖掘内部是很有可能的。 根据机体单位千瓦重量(机舱、轮毂、叶片)是否呈下降趋势,以过去2MW模型为例,机舱重量基本为80吨左右,今天3MW模型的重量机舱基本为110吨左右,整体下降幅度较大,另一方面,机翼过去1 . 今天2.5MW的机翼为14吨左右,单位千瓦的重量反而增加,项目风速下降。 因此,今天提出了本体本身的设计是否有减重插件的空间这一敏感话题,降低了单价。

风扇性能过剩应该存在

作为机电一体化产品,风机的成本可以说是在设计完成的那一刻就确定了的。 设计之初,材料、结构、零部件等已经确定,物资采购部门在时期和采购量上有一定变动,但变动不大。 另外,选择什么材料、选择什么结构、使用多久、选择进口产品还是国产产品,都会对主机的硬件成本产生非常大的影响。

设计院对风电场的设计也有很大的影响。 风电场建设成本一定的情况下,发电量的多少直接决定了项目的收益率。 可以稍后对项目的可行性报告和风电场的实际运行数据进行评估,可研究的报告发电量基本上不超过实际运行数据的80%。 当然这里不是对设计院的不信任。 初期的大家没有经验,对于风的属性还没有充分理解。 虽然保守的设计是正确的,但由此可以得出风电场设计存在冗余性的简单结论。

以双馈为例,国内绝大多数风力发电机组(双馈)都是先购买图纸,消化吸收后绘制创新路线图。 由于初期不熟悉风扇,缺乏设计经验,所以首先以完全为最高指标,然后以成本价格为标准。 兆瓦级鼓风机国产化至今已有13-14年。 理论上,大家对鼓风机都很了解,对风电场的设计也可以说非常有经验。 这方面我们要学习早期的日本电子产品企业。 他们在寿命设计和性能设计方面极其出色。 零件的寿命和性能几乎完全符合设计,一个零件只能使用多长时间,只能承受多少载荷,绝不是徒劳的。 因此,我个人认为,我们的风扇性能冗余度过大,或者以安全为前提,以减重、性能指标优化(以满足风电场条件为基准)、配置优化)、实用充足为基准,优化风扇性能指标的冗余系数

下载是冗余设计的来源吗

安全第一,这是鼓风机生命线的基础,必须确保。 风力发电行业的实际设计水平存在差异。 国内前十的风机厂从塔机的重量方面来看也可以看出,同一个风电场、同一个机械位置、同一个风资源、不同厂家的塔机重量差异高达15%。 也就是说,光是塔的投资就可以降低15%。 这一切的基础都是风机载荷。 的前提是机舱、轮毂及叶轮的重量,在同样的风、同样的叶轮直径、同样的水平载荷、同样的湍流条件下,塔筒有这样大的差异,实际上体现了设计水平。 从重量到荷载,从塔筒到基础,这是连续的反应,机组总成越重,塔筒也越重,基础混凝土和钢材的使用量也越多,成本也越高。 所以,如何在相同的安全系数条件下,去除多余的冗余设计,可以减重,降低负载优化,降低本插件。 (对不起,我初期对鼓风机技术有过研究,但之后没有继续下去。 错了。 可以交流。

在这里,我个人对主机厂及其客户和风电场进行风机后评估,并对风机的故障原因和故障率、风机运行实际负荷、湍流、功率曲线、大部分使用情况和发电量等数据进行系统统计分析,从而得出风机性能设计和实际情况的差距、性能参数通过实际工况条件调整优化载荷等核心参数,降低/改变/调整机组的部分材料、局部结构,实现功能结构的优化。 个人觉得这里还有一部分空间。

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