7月初，在上海國(guó)際海上風(fēng)電及風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈大會(huì)上，泰勝風(fēng)能技術(shù)的蔡濤分享了用激光測(cè)風(fēng)設(shè)備進(jìn)行偏航控制。泰勝風(fēng)能技術(shù)是泰勝風(fēng)能裝備的一個(gè)全資子公司，泰勝在國(guó)內(nèi)的塔架生產(chǎn)方面有知名度，在國(guó)內(nèi)各地有它的生產(chǎn)基地。泰勝風(fēng)能技術(shù)主要是針對(duì)于提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能效率，致力于這方面的風(fēng)能技術(shù)服務(wù)的業(yè)務(wù)，除了我是負(fù)責(zé)中國(guó)方面的業(yè)務(wù)之外，我們?cè)诎闹蕖⒈泵?、印度這些也都在籌備相關(guān)的業(yè)務(wù)，我們有一批在國(guó)內(nèi)國(guó)外資深的一些專家來(lái)做這方面的服務(wù)，泰勝風(fēng)能技術(shù)不是一個(gè)貿(mào)易公司，主要是一個(gè)風(fēng)電的服務(wù)公司，我們叫360度風(fēng)電運(yùn)營(yíng)效率改進(jìn)，也就是說(shuō)對(duì)一些風(fēng)電場(chǎng)的改進(jìn)，幫助業(yè)主提升管理水平以及技術(shù)水平，提高風(fēng)機(jī)的效率來(lái)提升風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行效率。我們用激光測(cè)風(fēng)設(shè)備來(lái)進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)的偏航控制，另外還有風(fēng)力發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)變槳測(cè)量。 

      風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)該說(shuō)偏航誤差很普遍，幾乎每臺(tái)風(fēng)機(jī)上面都有或多或少的偏航誤差，它的產(chǎn)生原因是多種多樣，我們傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)方向測(cè)量的設(shè)備都是裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的尾部，無(wú)論是機(jī)械的還是超聲波，都是裝在尾部，槳葉的擾動(dòng)干擾，另外還有機(jī)艙的外形而造成風(fēng)機(jī)在外形上擾流的作用造成偏航誤差，也是非常重要的作用。還有安裝上的誤差，制造上的誤差，也是偏航誤差的原因，這不是主要的，主要是氣動(dòng)上造成的誤差。原來(lái)在傳統(tǒng)技術(shù)上不能測(cè)到偏航誤差偏多少度，大家都知道有偏航誤差，但是到底偏航多少?zèng)]有多少，現(xiàn)在我們有了激光設(shè)備，應(yīng)該說(shuō)有了這樣一個(gè)測(cè)量手段，也使我們這個(gè)矯正有了可能。偏航誤差造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)發(fā)電量的損失，以及額外的風(fēng)力載荷，以及風(fēng)機(jī)因?yàn)檩d荷的增加造成故障率的提高?，F(xiàn)在更重點(diǎn)的關(guān)注與偏航誤差帶來(lái)的直接發(fā)電量的損失，這是一條COS平方的曲線，我們?cè)跉W洲做了很多隨機(jī)調(diào)查，隨機(jī)抽取了一些風(fēng)力發(fā)電機(jī)，可能只有20-25%的風(fēng)機(jī)的偏航誤差在2度以內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電量0.2-0.5%的損失，大部分風(fēng)機(jī)偏航誤差在6度以上，會(huì)造成2%的損失。 

     這里面每一個(gè)藍(lán)點(diǎn)就是一次測(cè)量絕對(duì)誤差的測(cè)量點(diǎn)，我測(cè)量點(diǎn)的時(shí)候風(fēng)向與風(fēng)機(jī)主軸的偏差到底是多少，我們以前經(jīng)常跟業(yè)主交流的時(shí)候，業(yè)主說(shuō)我們這個(gè)風(fēng)機(jī)很先進(jìn)，我們風(fēng)機(jī)出廠時(shí)候都校準(zhǔn)的很準(zhǔn)，所以沒(méi)有偏航誤差，但是實(shí)際上這個(gè)偏航誤差無(wú)關(guān)于這個(gè)風(fēng)機(jī)是國(guó)產(chǎn)的還是進(jìn)口的，早期的還是現(xiàn)在的，我們發(fā)現(xiàn)都或多或少存在偏航誤差，這個(gè)是國(guó)產(chǎn)風(fēng)機(jī)的偏航誤差，達(dá)到了10度，相當(dāng)于3%的發(fā)電量損失。對(duì)于偏航誤差我們可以怎么來(lái)矯正呢，用激光的設(shè)備怎么來(lái)矯正，首先對(duì)一個(gè)風(fēng)機(jī)來(lái)講，我們?cè)陲L(fēng)機(jī)的頂上面安裝激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)，經(jīng)過(guò)2-4周左右的測(cè)量，我們會(huì)得到這樣一個(gè)閃點(diǎn)圖，我們通過(guò)調(diào)整測(cè)風(fēng)儀或者修改風(fēng)機(jī)的參數(shù)，把它糾到0度或者1度以下，在調(diào)整完以后，這個(gè)激光測(cè)風(fēng)設(shè)備就可以拆除，移到下一臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)行測(cè)量，這時(shí)候風(fēng)機(jī)在矯正好的情況下進(jìn)行運(yùn)行。大部分已經(jīng)安裝的風(fēng)機(jī)都可以用這種來(lái)進(jìn)行服務(wù)。我們還有一種服務(wù)模式，叫做動(dòng)態(tài)風(fēng)機(jī)偏航誤差控制，這是一種永久的安裝，也是經(jīng)過(guò)兩周左右的測(cè)量，測(cè)量到這個(gè)風(fēng)機(jī)平均的偏航誤差，對(duì)這個(gè)偏航誤差我們進(jìn)行矯正，矯正到0度，這個(gè)時(shí)候我們并不拆卸激光設(shè)備，而是我們安裝一個(gè)轉(zhuǎn)換箱的這樣一個(gè)設(shè)備，把原來(lái)測(cè)風(fēng)儀的接線轉(zhuǎn)接到轉(zhuǎn)換箱，把激光設(shè)備的信號(hào)接入到這個(gè)轉(zhuǎn)換箱里面，把風(fēng)機(jī)控制輸入信號(hào)接入轉(zhuǎn)換箱的信號(hào)，平時(shí)以激光來(lái)控制。由于風(fēng)機(jī)能夠接收到風(fēng)機(jī)方向的風(fēng)向信號(hào)，所以對(duì)于風(fēng)機(jī)的偏航控制能夠更精確，能夠使風(fēng)機(jī)更好的對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，風(fēng)機(jī)的絕對(duì)誤差離散性變好了，風(fēng)機(jī)能夠更好的對(duì)準(zhǔn)風(fēng)，風(fēng)機(jī)的發(fā)電量有所提高。這是我們信號(hào)轉(zhuǎn)換箱的原理圖，在這個(gè)里面我們把以前的控制信號(hào)也接到這個(gè)控制箱里面，把激光器的信號(hào)也接入到控制箱里面，控制箱有控制的邏輯，能夠在激光設(shè)備極端的情況下面，信號(hào)可以切換到傳統(tǒng)的風(fēng)向儀上面，使風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。 

       這個(gè)激光測(cè)風(fēng)儀是丹麥的，比目前市場(chǎng)其他的測(cè)風(fēng)儀價(jià)格低，大概是測(cè)風(fēng)設(shè)備20%左右的價(jià)格，所以具有很好的價(jià)格性價(jià)比。在風(fēng)機(jī)上面我們可以用傳統(tǒng)三腳架的方法，也可以用特殊的支架，像金鳳和遠(yuǎn)景的風(fēng)機(jī)，由于安裝的限制，所以我們用了一個(gè)專門(mén)的支架來(lái)進(jìn)行安裝。激光偏航校正來(lái)講有它的普遍性，能夠提高風(fēng)機(jī)發(fā)電量，能對(duì)的更準(zhǔn)，能夠提高發(fā)電量。他安裝了偏航校正以后能夠提高發(fā)電量。因?yàn)槲覀儾粫?huì)改變控制邏輯和控制參數(shù)，所以對(duì)風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便，另外因?yàn)轱L(fēng)對(duì)的更準(zhǔn)，載荷更低，對(duì)于風(fēng)機(jī)來(lái)講提升了發(fā)電量以后降低了載荷，所以它是非常安全的提升發(fā)電量的手段，對(duì)于任何的風(fēng)機(jī)都可以實(shí)施。另外這個(gè)激光設(shè)備只有現(xiàn)在市場(chǎng)上激光設(shè)備的五分之一左右，成本低廉，有比較高的性價(jià)比。另外激光設(shè)備，在風(fēng)機(jī)發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，激光技術(shù)在風(fēng)機(jī)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中扮演了非常重要的角色，在風(fēng)機(jī)今后發(fā)展的技術(shù)當(dāng)中可以風(fēng)機(jī)的提前變槳、變速以及獨(dú)立變槳這樣一些功能，來(lái)更多的提升風(fēng)機(jī)的發(fā)電量，來(lái)降低風(fēng)機(jī)的載荷，降低風(fēng)機(jī)的制造成本，目前來(lái)講很多的國(guó)內(nèi)外廠商已經(jīng)開(kāi)始考慮把激光設(shè)備作為風(fēng)機(jī)的標(biāo)配來(lái)提供。 

      對(duì)于一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電量的提升，很重要的一點(diǎn)是如何來(lái)評(píng)價(jià)這個(gè)效果，最有效的也是最準(zhǔn)確、最直觀的是功率曲線的測(cè)量，藍(lán)色這一條是沒(méi)有經(jīng)過(guò)校正的，紅色的這條是經(jīng)過(guò)偏航誤差校正的曲線，越是平均風(fēng)速低的風(fēng)場(chǎng)，通過(guò)校正提升的百分比越高。但是功率曲線測(cè)量由于費(fèi)用比較高，時(shí)間也比較長(zhǎng)，所以我們不可能在每一個(gè)風(fēng)場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)風(fēng)場(chǎng)當(dāng)中我們選取一部分風(fēng)機(jī)先進(jìn)行偏航校正，然后把這一部分校正的風(fēng)機(jī)和沒(méi)有校正的風(fēng)機(jī)，在校正之前和校正之后同時(shí)期的發(fā)電量進(jìn)行比較，因?yàn)樗邮艿娘L(fēng)況是一樣的，它們相對(duì)發(fā)電量的提升也就是它改進(jìn)所帶來(lái)的收益，相對(duì)發(fā)電量的比較在任何風(fēng)電場(chǎng)都可以進(jìn)行。第三個(gè)，在歐洲現(xiàn)在也是一個(gè)比較成熟的理論，COS平方曲線，2000年由Rosie實(shí)驗(yàn)室提出來(lái)的，2002年國(guó)際電工學(xué)會(huì)做了認(rèn)證，這條曲線在歐洲作為偏航誤差提升發(fā)電量數(shù)值計(jì)算上面的一個(gè)依據(jù)，當(dāng)你計(jì)算到偏航多少以后，提升發(fā)電量提升多少拿這個(gè)來(lái)計(jì)算。在我們現(xiàn)實(shí)當(dāng)中也有一定的意義，因?yàn)槲覀儾豢赡苊恳慌_(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)來(lái)進(jìn)行比較，雖然可能，但是現(xiàn)在很長(zhǎng)的時(shí)間。 

      投資回報(bào)來(lái)講，偏航誤差直接帶來(lái)的是發(fā)電量的提升，所以所有的成本我們并不是說(shuō)我們風(fēng)電場(chǎng)來(lái)承擔(dān)，其實(shí)所有的成本從長(zhǎng)期來(lái)講是電網(wǎng)在支付這筆費(fèi)用，也就是說(shuō)我多賣了電，我投資部分的投資通過(guò)多賣電來(lái)收回。上面這部分是動(dòng)態(tài)安裝的情況，激光測(cè)風(fēng)儀永久安裝的情況。對(duì)于小風(fēng)機(jī)來(lái)講，因?yàn)樗呐_(tái)數(shù)多，提升相同發(fā)電量情況下面它的經(jīng)濟(jì)性相對(duì)比較低。對(duì)于大風(fēng)機(jī)，發(fā)電量要好于靜態(tài)改正的模式。對(duì)于1.3兆瓦以下的風(fēng)機(jī)，通過(guò)剛才講的靜態(tài)校正，也就是說(shuō)用激光測(cè)風(fēng)儀來(lái)校正傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)的模式，大概半年到一年可以收會(huì)校正的投資。這個(gè)是我們使用的激光測(cè)風(fēng)儀，可能有很多人在我們的展臺(tái)上已經(jīng)看到過(guò)了，它包括兩部分，這個(gè)是風(fēng)機(jī)機(jī)艙頂上安裝的部分。這是我裝載機(jī)艙內(nèi)部的控制盒，整個(gè)重量只有十幾公斤，安裝非常容易，任何風(fēng)機(jī)都可以安裝，里面有加熱器，透鏡上面我們使用了納米料的涂層，不會(huì)結(jié)冰，在寒帶地方都可以使用。這個(gè)設(shè)備進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)，防振動(dòng)、干電子干擾都經(jīng)過(guò)了一系列測(cè)量?，F(xiàn)在我們拿這個(gè)做偏航誤差的校正，從長(zhǎng)期來(lái)講，風(fēng)機(jī)會(huì)對(duì)使用激光做更多的應(yīng)用，在提前變速變槳應(yīng)用上面，使風(fēng)機(jī)有更低的載荷，更多的發(fā)電量，來(lái)使風(fēng)機(jī)的性能更高，謝謝。