風(fēng)電引領(lǐng)新能源產(chǎn)業(yè)
風(fēng)能已經(jīng)成為我國水能之外最具規(guī)模應(yīng)用前景的零排放、可再生能源。到2020年,如果中國風(fēng)電裝機達到1.5億千瓦,每年可節(jié)能1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減排二氧化碳2億多噸。
風(fēng)電是目前安全、環(huán)保、最具發(fā)展?jié)摿?、技術(shù)成熟的新能源行業(yè)。相對核電而言,風(fēng)電更安全;相對于太陽能而言,風(fēng)電開發(fā)成本更低;相對于生物質(zhì)能而言,風(fēng)電技術(shù)更成熟;相對于海洋能(包括潮汐能)而言,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)化更強。
據(jù)悉,2009年中國總裝機容量為2600萬KW,連續(xù)5年實現(xiàn)翻番,繼續(xù)領(lǐng)漲全球風(fēng)電市場。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計,未來全球新能源行業(yè)競爭主要體現(xiàn)在風(fēng)電行業(yè),大容量、海上型風(fēng)機是今后國內(nèi)風(fēng)機發(fā)展的趨勢。
然而,受當(dāng)前經(jīng)濟形勢和國家政策的影響,2010年風(fēng)電市場仍將快速增長,但漲幅會小于前幾年。
風(fēng)電控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀
風(fēng)電行業(yè)的控制器主要用于各個風(fēng)電機組,用來采集機組數(shù)據(jù)及狀態(tài),通過計算、分析、通過計算、分析、判斷而控制機組的啟動、停機、調(diào)向、剎車和開啟油泵等一系列控制和保護動作,能使單臺風(fēng)力發(fā)電機組實現(xiàn)全部自動控制。另外,控制器還具有與上位機進行數(shù)據(jù)交換的功能,使上位機能隨時了解下位機的運行狀態(tài)并對其進行常規(guī)的管理性控制,為風(fēng)電場的管理提供方便。
據(jù)北京和利時總工程師羅安介紹,風(fēng)電主控系統(tǒng)是風(fēng)機運行的大腦,是風(fēng)機進行功率運算的核心,保證風(fēng)機安全運行的前提下,最大可能地捕獲風(fēng)能。
目前主控系統(tǒng)主要以PLC為核心控制器,不同類的風(fēng)機,其主控系統(tǒng)大同小異。主控系統(tǒng)包括塔底和機艙控制站,一般塔底為主控控制站,機艙作為遠程IO,通過現(xiàn)場總線與塔底進行通訊。
與其他自動化產(chǎn)品相比,由于風(fēng)電場常常建設(shè)在沙漠、海上等十分嚴酷的環(huán)境中,風(fēng)電機組現(xiàn)場運行環(huán)境惡劣,風(fēng)電行業(yè)對自動化產(chǎn)品的要求就更為嚴苛,要求風(fēng)電控制系統(tǒng)要具有強大的數(shù)據(jù)存儲功能、完善的安全保護功能以及較強的開放性。
羅工說:“風(fēng)機主控系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)存儲能力要求很高。在無人值守的情況下,需要在控制器內(nèi)部存儲大量數(shù)據(jù),便于分析和解決故障。”
“風(fēng)機控制系統(tǒng)的安全保護功能要求很完善。變槳系統(tǒng)是風(fēng)機安全運行的最后一個環(huán)節(jié),無論出現(xiàn)什么問題,包括系統(tǒng)掉電、驅(qū)動器故障等,都要求變槳系統(tǒng)能完成順槳功能。而且,由于風(fēng)機內(nèi)部有很多智能設(shè)備,諸如風(fēng)速風(fēng)向儀、振動傳感器、三相電測量儀等,需要跟控制系統(tǒng)進行通訊和互聯(lián),要求風(fēng)電控制系統(tǒng)開放性較強,能兼容不同的現(xiàn)場總線協(xié)議。”
風(fēng)電控制缺少“中國心”
因風(fēng)電行業(yè)自身的特點,國內(nèi)的重工、電力工程、通信類企業(yè)容易進入該市場,但是作為風(fēng)電最為核心的控制系統(tǒng),因其在可靠性、安全等級、兼容性、抗干擾等方面有特殊的要求,國內(nèi)自動化企業(yè)不容易進入市場。
目前國內(nèi)有一些系統(tǒng)集成商開始利用國外的控制器產(chǎn)品自己做集成,提供控制解決方案,但是在中國風(fēng)電市場上,ABB、倍福、倫茨、MITA、魏德米勒等國外品牌企業(yè)占據(jù)著絕大部分市場。
羅工分析說:“主控方面,主控制器基本選用國外的產(chǎn)品,包括MITA、倍福、ABB等。目前尚無國內(nèi)廠家提供成熟的控制器產(chǎn)品用于風(fēng)電主控系統(tǒng)。變槳方面,國內(nèi)基本使用的是LUST、SSB、MITA等國外產(chǎn)品;在驅(qū)動器和電機等核心產(chǎn)品方面,基本選用LUST、偉肯、倫茨、ABB等廠商的產(chǎn)品;變流方面,目前國內(nèi)已有較多廠家研發(fā),但是尚無批量應(yīng)用的業(yè)績?!?/p>
目前,在國內(nèi)科遠股分和和利時兩家企業(yè)走在了風(fēng)電控制系統(tǒng)的前列,并在實際中有成功的應(yīng)用??七h股份在風(fēng)電領(lǐng)域提供的產(chǎn)品主要包括:WPCS風(fēng)電控制系統(tǒng)與K.VIEW風(fēng)電SCADA系統(tǒng)。WPCS風(fēng)電控制系統(tǒng)是專門針對大型風(fēng)電場的運行需求而設(shè)計,具有極高的環(huán)境適應(yīng)性和抗電磁干擾等特點。
和利時從2008年開始涉足風(fēng)電業(yè)務(wù),可為風(fēng)電行業(yè)用戶提供風(fēng)電控制系統(tǒng)核心部件主控控制器、和變槳驅(qū)動器,這些產(chǎn)品均滿足風(fēng)機運行的特殊要求,具有卓越的抗干擾能力、抗振動,支持多種風(fēng)機主流協(xié)議。
新能源產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),相信在國家的政策支持和全社會的關(guān)注下,未來將會有越來越多的國內(nèi)自動化企業(yè)進入風(fēng)電領(lǐng)域。