eo记者 韩晓彤
编辑 姜黎
审核 冯洁
2024年9月6日,今年第11号强台风“摩羯”先后在海南文昌市、广东徐闻县登陆,中心附近最大风力达17级以上。受其外围云系影响,广东沿海、海南岛等地局地风力达11至13级,海南、广东、广西多地出现大暴雨。
“摩羯”是继2014年“威马逊”之后,登陆中国的最强台风。在其影响下,整个电力系统都在经受考验。
海南、广东、广西等地多个沿海风电场受到“摩羯”影响,多台位于海南文昌木兰湾沿海风电场的风电机组被折断,也有诸多风机在风暴中正常运行。
在加快推进新型电力系统建设,可再生能源装机不断增加,极端天气频繁出现的背景下,能源供应保障面临的挑战变得更加复杂,气象与能源的合作也将进一步加深。
数台位于海南文昌木兰湾沿海风电场的风机被折断。据多家媒体报道,这些风机尚未并网运行,每台机组6.25兆瓦,为“以大代小”增容改造项目,项目原计划2024年10月完成。
有业内人士对媒体表示,台风登陆点距离项目仅7公里,最大风力可达到83米/秒以上,远超《GB/T 31519-2015 台风型风力发电机组》中风电机组抗台风标准要求。同时,由于项目尚未通电,风机偏航系统无法调整受力角度,风机本身的抗台风策略无法运行。但
亦有不少风机在“摩羯”影响下依然“坚挺”。
风电场通常建设在空旷的自然环境中,不仅“露天”,而且“靠天吃饭”,极端天气对其影响远大于对传统能源的影响。
能源电力气象专家陈正洪介绍,台风的极端风速、异常湍流、突变风向都可能对风机产生影响。即使是根据这些台风特点设计的风机也无法完全保证可以通过每次台风“大考”。“有些极端天气的破坏程度超过了标准制定时的想象。”
陈正洪说,如果台风风速超过设计极限,风机可能出现叶片裂纹或叶片被撕裂,风向仪、尾翼、塔筒被吹毁,以及偏航系统受损等。
伴随台风而来的暴雨、风暴潮,不仅会影响风机,还可能影响集电线路、
箱变、升压站、施工或运维船只等设施的安全。
他建议,未来风电场选址应综合考虑风电机组的安全性和发电效益,尽量避开最大风速或环境湍流异常偏大的区域;优化风机叶片、塔筒设计;优化风电机组的安装时间窗选择;加强对风电机组的实时监测和运行安全链策略控制。
值得注意的是,上述折断的风机属于“以大代小”增容改造项目。据《南方能源观察》(以下简称“eo”)以往报道,近年来风电机组推陈出新速度远超以往,叶片变长、塔筒变高成为趋势。
多位风电行业从业者介绍,追求大机型会带来安全余量(指风机的安全特征值减去安全判别标准后的剩余值)变小。近年来存在单纯把风机叶片放长,塔筒加高,其余部分维持不变的情况,导致风机安全系数有所降低。此外,此前不少技术准则基于小机型风电机组编制,需要重新考量是否适合大机型。
2014年7月,17级台风“威马逊”在海南文昌市翁田镇登陆,瞬间海水倒灌,配网瘫痪,所幸主网坚挺依旧。
十年后,台风“摩羯”登陆。据《南方电网报》信息,2024年9月5日下午,在南方电网生产指挥中心,生产指挥系统技术负责人鲍连伟说,台风期间,生产指挥系统通过接入精细化气象实况及预报数据,融合设备物理参数,应用大数据,人工智能算法,构建了台风影响及设备灾损风险预警分析模型,实现了7级及以上台风风圈内影响电网设备的精准评估,并向相关单位发送风险预警信息,为工作人员开展设备巡查、防御及灾后应对提供重要的信息支撑。
截至9月9日20时,广东、广西、海南受灾用户复电超8成,其中,受灾最严重的海南全省复电超6成,广东复电9成以上,广西基本全面复电。连日来,南方电网累计投入抢修人员3.8万余人,抢修车辆1万余辆,应急发电车923辆,应急发电机1801台。
南方电网科学研究院生产技术研究中心副主任李昊说,相比迎战“威马逊”时,此次灾前预警工作更到位。主要体现在结合电网和气象数据,提前分析设备的受损风险。台风到来前,电网公司已经基于气象部门提供的信息对设备风险进行评估并发布预警。“在台风还未登陆之前,根据气象部门预测的台风路径,及时研判设备的受损风险,指导差异化运维的开展以及应急处置准备。”