采购龙向能源框架式垂直轴风力发电机首先需要填写一下资料,以便公司技术人员依据提供信息资料数据做出合理产品配置,达到为您量身定制,龙向能源所有产品都是根据客户提供数据做支撑经过详细计算得到***优配置,为客户提供可再生能源供应,并不是一台机器卖遍全世界的。请您联系公司技术人员。
龙向能源-中国南海岛礁电力供应解决方案龙向能源50kW产品技术参数:
50kW产品技术参数:
类型:垂直式、多叶片,侧风向直对式,不受风向的影响。
额定功率:50KW
叶轮直径:8m
叶片数量:9*4*2.5
叶片类型:阻力型
转动类型:直接驱动
发电机类型:永磁同步发电机
控制系统:电回流控制发电机转速,使其稳压在***优状态。
切入风速:2.5-4m/s
额定风速:9.6m/s
安全风速:50m/s
***大风能利用系数:Cpmax≥0.72
噪声:LWA≤50DB(A)(距地面发电机10米,8m/s风速标准状况下)。
年均可利用率:≥65%
设计使用寿命:≥35年
型式:17极永磁同步发电机(根据需要配置适合实际需要的发电机)
转子:永磁,位于绕阻外围
额定电压:690vDC
转速范围:3-8rpm
绝缘等级:F
防护等级:IP54
发电机外径:1310mm
定子长度:1000mm
绕阻:采用Rof:L线
浸漆方式:真空浸漆
整机重量:56T
表面防腐:热镀锌(除发电机外)
机组接地电阻值:4Ω
防雷设施:接地防雷
防雷设计标准:IEC61400-24
阻力面积:216M²
风场设备平均可利用率:99.2%
生存环境:-40-55℃(需要客户在填表时确定***低温度数值,及***高数值)
发电机设计寿命:35年
风速(m/s)
|
年发电量(平均风速)
|
输出功率(KW)
|
2.5
|
23450.52
|
2.677
|
3
|
31991.52
|
3.652
|
3.5
|
49730.52
|
5.677
|
4
|
66199.32
|
7.557
|
5
|
100389.6
|
11.46
|
6
|
178371.12
|
20.362
|
7
|
249922.8
|
28.53
|
8
|
318338.4
|
36.34
|
9
|
386710.2
|
44.145
|
9.8
|
438000
|
50
|
10
|
438000
|
50
|
11
|
438000
|
50
|
12
|
|
50
|
13
|
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50
|
14
|
|
50
|
15
|
|
50
|
wind speed(m/s)
龙向能源技术部
2016年7月12日
一、南海区域风能资源
南海地理位置优越、自然资源丰富,合理开发管理南海可宣示国家主权。风能是一种清洁可再生能源,对其开发利用可为南海建设提供无污染的能源供给。研究基于2006-2009年1096幅QuikSCAT风场数据计算海面10m高度风功率密度,对南海风力发电进行评价。结果表明:①南海海面风功率密度等级为4-7级,能很好的应用于风力发电;②南海海面风功率密度在季节上呈“逐渐递增”趋势,春、夏季风功率密度较小,秋、冬季风功率密度较大;③各岛礁风电装机容量中,西沙群岛综合而言***高,东沙群岛、中沙群岛均为第三级别,南沙群岛大多为一、二级别;④东沙群岛的东沙岛、中沙群岛的黄岩岛、西沙群岛的华光礁、浪花礁、赵述岛以及南沙群岛的南海礁、日积礁、南华礁风电装机容量较高,可优先进行风力发电建设。
南沙群岛具有丰富的风能资源,有效利用风力发电转化为清洁能源,符合国家政策发展要求,可为南沙群岛航道运输、渔民捕捞、岛礁驻守、油气开发、岛民居住、旅游建设等提供电力能源供给,前景十分广阔。
二、垂直轴风力发电机介绍
2.1 风机选型配置依据
依据安装地域的气候条件及安装载体的特性要求,经过龙向能源技术部的精确计算以及实际操作的经验积累,综合各方面的要素选择配置4台龙向能源LP-60kW-500kw框架式超低速永磁直驱同步垂直轴风力发电机组。
2.2 垂直轴风力发电机特性
垂直轴风力发电机具有噪音低、无需对风、发电量高、度电成本低、免运维,可以在恶劣环境下生存(台湾基地机组经受住了麦德姆、威尔逊、苏迪罗等台风的考验)等优点,主要性能如下:
1、发电效率高,叶片独特的设计结构无需对风,任何方向的风都可以驱动叶片,减少对风损失。
2、启动风速低,独特的叶片设计可以做到风速2米/秒启动,启动叶片转动就发电,气流扰动对该风机不但没有任何影响还可以提高发电量。
3、无需电网支撑,该机组只需要风吹动叶片就可以发电,无需电网启动,也没有耗电设备。
4、机组结构简单,由发电机、旋转轴、塔架、叶片四部分构成,故障率几乎为零。
5、安装简单方便,采用叠加安装方式,电机在地面,无需专用吊装设备。
6、基本免运维,机组五年免维护,根据当地环境每1-2年适当的查看防腐情况。
7、无噪音,该机组为超低速风力发电机,每分钟在3-8转的额定范围内,所以没有任何声音,不会对人和动物产生影响。
8、使用寿命长,机组设计寿命为35年。
9、机组超低的转速,以及独创的抗15级台风系统,耐腐蚀性强且稳定可靠,全年365*24小时不间断发电(只要有风)。
10、独特的整体设计和结构,只有发电机没有其他电器系统,解决了低温、高湿多雨、冰雹和雷电的复杂环境对电器部件的损害。
2.3 垂直轴风力发电机抗台风性能
垂直轴机组叶片类型属于低转速大扭矩,特点为***大接受风能面积做功发电,当超过额定转速后,叶片会形成阻力,不管风速有多大,都保持在额定的转速。我们在台湾基地的机组经受了威尔逊、麦德姆、苏迪罗等台风考验,在15级台风中,机组仍然可以正常运行发电,证明机组抗台风性能优良。
3.3 垂直轴风力发电机寿命
龙向能源专业执着、精益求精,恪守世界******工业品质标准,所有机组部件材料采用******材料,轴承为SKF,机组使用寿命35年。
四、风电电气方案
4.1 风机位置
通过确认,预留位置安装四台单机容量LP-60kW的风机,风机位置示意图(见设计平台图纸)。
4.2 接入电力系统的方式
本项目位于岛礁,本工程中共设计额定功率为60kW的垂直轴风机4台,将4台风机相互“T”接之后,将400V交流电经一路电缆直接并入岛礁运行电网能源中心400V低压母线,实现柴油风电互补的功能。
并网运行方案:
离网运行解决方案备选:
4.3 电气主接线
本项目中风机通过1回400kV线路接入能源中心400V母线。电气主接线示意图如下:
风机电气主接线示意图
4.4 风电场集电线路方案
本项目中设计风机容量240kW,装设4台60kW垂直轴风力发电机组。每台风力发电机组低压侧额定电压均为0.4kV。
风力发电机组间通过电缆连接,风机额定功率为60kW,则400V 侧输出的额定电流为86.61A(额定时),4台风力发电机组之间相互“T”用电缆拟选用YJY23-0.6/1kV 3x50+1x25规格的电缆,4台风机相互“T”接之后,***终通过1#、2#、3#、4#风机接入能源管理中心,接入电缆拟选用YJY23-0.6/1kV 3x70+1x35规格的电缆。
4.5 机组设备清单
包含永磁直驱同步超低速发电机、支撑塔架,旋转轴、旋转支臂及阻力型叶片、塔架连接件、旋转轴连接件,专用控制柜、并网型逆变器及附属配件。
4.6主要电气设备选择
导体及设备选择依据短路电流计算结果、《导体和电器选择设计技术规定》DL/T 5222-2005进行,并确定以下条件:
1 柜内及电缆沟(隧)道内***高环境温度,按40℃考虑。
2 噪音:电器的连续性噪音水平不应大于85dB,非连续性噪音水平不大于90dB。(测试位置距设备外沿垂直面的水平距离为2m,离地高度1~1.5m处)。
3 电器及金具在1.1倍***高工作电压下,晴天夜晚不出现可见电晕。
拟选用接入断路器的参数如下:
(1)额定壳架电流为500A;
(2)额定电压为三相AC 400V;
(3)极数:3P+N(a、b、c三相有断开点,N线不断);
(4)极限分段能力为125kA;
断路器应具备的功能:
(1)具备可指示断路器分合闸状态的辅助触点;
(2)具备分励线圈;
(3)具备失压线圈;
(4)具备由以下原因引起的脱口指示:过载、短路、接地、漏电、分励线圈、失压线圈引起的脱口;
(5)具备通信接口,可将断路器的状态信息接至监控后台,断路器距离监控后台的距离为50~650m.
4.7 过电压保护及接地
由于风力发电机组其控制柜配置有过压保护及避雷装置。
本工程中风力发电机组工作接地、保护接地和过电压保护接地使用一个总的接地装置,接地装置的接地电阻值需满足选定风电机组对接地阻值的要求,赞按Rjd≤ 4Ω设计。
4.8 电缆敷设及防火
本工程中集电线路电缆在岛礁铺设,按照国家***新标准执行,
为有效阻止电缆火灾延燃,全线0.4kV电力电缆、控制电缆选用阻燃低烟无卤式电缆。
电缆穿管敷设完毕后应将保护管的两头封堵。
4.9 机组抗腐蚀介绍
首先全部钢铁件***层我们采用热镀锌,其次第二层由岛礁单位统一喷涂甲板专用防腐涂层,做到防腐周期一致。
五、风电电气二次
5.1风电机组控制
为便于风机的运行管理,提高自动化水平,风电机组提供远程数据接口。
5.2风电机组保护
风力发电机设有过载、短路、缺相、三相不平衡、过压等保护。
5.3 电能量计量系统
按照电能计量装置技术管理规程的要求:
I、II类计量装置配置专用电压0.2级、电流0.2S级互感器或专用二次绕组。
电压、电流互感器计量绕组的实际二次负荷应在0——100%额定二次负荷范围内,其误差也应在0—100%额定二次负荷范围内满足铭牌标称的精度要求。
数据通信接口的电能表,其通信规约符合DL/T645的要求。
电能表装设电压失压计时器。
本工程中电能量计量关口点暂按设在400V并网点处考虑。电能量计费表精度要求为0.2S级,电能表采用静止式多功能电能表,事件记录功能,配有标准通信接口,具备本地通信和通过电能信息采集终端远程通信的功能,采集信息应接入电网调度机构的电能信息采集系统。
六、风力发电机地基
6.1设计依据
根据《风电机组地基基础设计规定》(试行)FD003-2007,风电机组地基基础设计计算和验算内容,主要包括地基承载力计算、软弱下卧层验算、基础抗滑抗倾覆稳定计算、基础沉降和变形计算、基础裂缝宽度验算、基础内力配筋和材料强度验算、采用桩基基础时桩顶作用效应计算、桩基竖向承载力计算、抗拔桩基承载力验算、以及桩基沉降计算等。根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008及《风电机组地基基础设计规定》(试行)FD003-2007,本工程风机桩基基础设计主要的设计控制指标见表 51。
表 51风机桩基础设计控制指标
设计工况
|
基桩拔力
|
基桩平均竖向力Nk (kN)
|
桩顶***大竖向力Nkmax(kN)
|
单桩水平力Hik(kN)
|
单桩抗裂弯矩Mk(kN.M)
|
正常运行荷载工况
|
基桩抗拔容许值
|
≤Ra
|
≤1.2Ra
|
≤Rh
|
≤Mcr
|
多遇地震工况
|
基桩抗拔容许值
|
≤1.25Ra
|
≤1.5Ra
|
≤Rh
|
≤Mcr
|
极端荷载工况
|
基桩抗拔容许值
|
≤Ra
|
≤1.2Ra
|
≤Rh
|
≤Mcr
|
注:表中Ra为基础竖向承载力特征值,Rh为基桩水平承载力特征值,Mcr为单桩抗裂弯矩检验值。
6.2设计荷载、分项系数等取值
荷载、荷载工况与荷载效应组合及分项系数等根据《风电机组地基基础设计规定》(试行)FD003-2007、《风力发电机组安全要求》GB18451.1-2001规定执行。
本工程单机容量60kW, 风电机地基基础设计安全等级为一级,结构重要性系数取1.1。风机荷载计入修正安全系数1.35。基本组合,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.5;标准组合和偶然组合,荷载分项系数均为1.0。
6.3 地基配置
详见风力发电机基础图纸。
七、风力发电量估算
根据南海海面丰富的风能资源,10M海面风功率密度等级为4-7级。海上岛礁离海平面高度大约为5米,垂直轴风机的高度15.38米,总的高度大约为20.38米。查阅风功率密度等级表显示南海海面10M高度年平均风速在6-9.4米/秒,30M高度年平均风速在7-11米/秒,20米高度年平均风速区间为6-11米/秒,这是非常优质的风能数据,非常适合风力发电。
风功率密度
等级
|
10m高度
|
30m高度
|
50m高度
|
应用于
风力发电
|
风功率密度/
(w/m2)
|
年平均风速参考值/(m/s)
|
风功率密度/
(w/m2)
|
年平均风速参考值/(m/s)
|
风功率密度/
(w/m2)
|
年平均风速参考值/(m/s)
|
1
|
<100
|
4.4
|
<160
|
5.1
|
<200
|
5.6
|
|
2
|
100~150
|
5.1
|
160~240
|
5.9
|
200~300
|
6.4
|
|
3
|
150~200
|
5.6
|
240~320
|
6.5
|
300~400
|
7.0
|
较好
|
4
|
200~250
|
6.0
|
320~400
|
7.0
|
400~500
|
7.5
|
好
|
5
|
250~300
|
6.4
|
400~480
|
7.4
|
500~600
|
8.0
|
很好
|
6
|
300~400
|
7.0
|
480~640
|
8.2
|
600~800
|
8.8
|
很好
|
7
|
400~1000
|
9.4
|
640~1600
|
11.0
|
800~2000
|
11.9
|
很好
|
注 1不同高度的年平均风速参考值是按风切变指数为1/7推算的。
2 与风功率密度上限值对应的年平均风速参考值,按海平面标准大气压及风速频率符合瑞利分布的情况推算
|
风功率密度等级表:
八、太阳能发电、水平轴风力发电及柴油发电机
太阳能在南海岛礁已经有过案例,所解决不了的问题:1、大风、冰雹,2、防腐,3占用面积不现实,4、发电的成本,5、运行的维护费用,6、太阳能电池板本身的特性,能量衰减这是不争的事实,7、发电的条件局限性。
水平轴风力发电机所不能解决的问题:1、水平轴特性小风不发电、大风不让它发电,2、需要电网做支撑,3、对风找向,4、冰雹,5、地域特点风的不确定性。这样使得水平轴在南海安装理论上就不能通过,现在的海上风电几乎是靠近内陆的浅滩地域的近海,独岛运行还没有这样的先例(20kw以上水平轴三叶片风力发电机)。
柴油发电机笨重且噪音巨大,污染严重,用电成本高昂。龙向能源历尽15年,自主研发生产的的风力发电机组彻底解决了这些世界性难题,具有耐腐蚀、抗台风、无噪音、占地面积小、发电量高等优点,高效利用大海的风能,实现柴油风电互补,满足岛屿设备日常供电需求。可以为雷达基站等提供清洁动力能源。
九、结论
根据实际需求做出适合自己的选择,为蓝天白云而努力,让没有污染的地方更多一些,不要让人类自己再次损害自然环境,让自然的海岛更加美丽原生态,请选择清洁能源。