南海岛礁电力供应龙向能源垂直轴风力发电机解决方案..docx

龙向能源-中国南海岛礁电力供应解决方案龙向能源技术部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，西沙群岛综合而言最高，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，特点为最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，恪守世界最顶尖工业品质标准，所有机组部件材料采用最顶尖材料，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：独立电网及负载电器风力发电机离网逆变器离网运行解决方案备选：垂直轴风力发电机离网控制柜蓄电池储能组单元60kw*4风力发电机组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，最终通过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