在一些易冰凍地區(qū),風電場機組會飽受因冰凍造成的無法發(fā)電的困擾。根據相關統計,在一些冰凍嚴重地區(qū),每年因冰凍造成的風電場發(fā)電損失高達8%~10%!
易冰凍地區(qū)主要如貴州、湖南、云南、四川、新疆等地。
既然冰凍的影響這么嚴重,那有沒有防止風機結冰的方法或措施呢?
有還不止一種方法
首先需要了解下為啥會結冰,簡單來說,在溫度、濕度達到一定條件下,空氣中的水分便會依附在固體介質上形成冰層。要想達到不結冰的效果,就需要從原理入手。
涂層覆蓋
借鑒航空領域相關經驗和研究成果,選擇合適的疏水介質刷涂在葉片表面,導致水分不易附在葉片表面,從而達到不易結冰的目的。但根據實際運行經驗來看,此種方法具有明顯的缺點:
1.由于風機所處環(huán)境比較惡劣,一般此類涂層壽命較短,往往使用很短時間便會出現脫落等情況;
2.僅可用于輕微冰凍時預防結冰,若進入嚴重冰凍期,此種方法除冰效果不明顯。
暖風加熱
在風機輪轂與葉片根部連接位置附近加裝鼓風機,使用鼓風機將源源不斷的熱風吹入葉片空腔內部,使葉片內部溫度升高,達到不結冰或除冰的效果。
此種方法在早期小兆瓦機型中效果較為明顯。但隨著葉片長度增加,目前葉片長度已經超過100m,僅在葉片根部吹暖風,除冰效果不明顯。另外,出于提升風能利用效率考慮,葉片翼型復雜,導致葉片內部并非規(guī)則空腔,因此吹出的暖風在其內部流通通道也比較復雜?;谝陨蟽牲c原因,實際除冰效果一般。
有些看官可能會說,既然只在葉片根部加裝鼓風機效果不佳,那能不能再葉片前段或者中段也加裝鼓風機呢?想法沒有問題,但考慮到在葉片中段加裝鼓風機,勢必需要運維人員進行定期維護,但運維人員進入葉片內部工作是一個比較危險的事情。因此目前并無實際此類案例應用。
電熱絲加熱
第三種方法即加裝電熱絲,此種方法就像給葉片裝“電熱毯”。葉片制造過程中,在葉片上預埋電熱絲。風機運行過程中檢測到可能會結冰或已經結冰,通過電熱絲加熱的方式,預防葉片結冰。
此種方法除冰效果比較明顯,但容易遭受雷擊。一旦遭受雷擊,電熱絲很容易永久失去作用。由于是在葉片生產過程中鋪裝電熱絲,一旦電熱絲失去作用后,無法后期加裝。由于改造加裝費用較高,因此在風場后期改造過程中實際應用電熱絲加熱的方式比較少見。
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