科创中国

1、项目背景及意义

过去十年可以称之为中国风电市场的“黄金十年”，统计数据显示，2008-2015年，我国风电累计装机容量均保持在20%以上，增速迅猛，2016年增速略有放缓，但新增和累计装机容量仍居于世界第一位。但随着风电技术的不断进步以及风电补贴电价的不断下调，如何提高已投运风电场的盈利能力成为了摆在各开发商面前的重要课题。增功组件安装技术改造项目是以风电场提质增效为出发点，针对现役机组通过增功组件安装技术提升存量机组发电效率，解决在役机组主控优化等多项技术难题。针对不同风电场环境与设备条件，综合应用该项技术，可以显著提升风电场的发电量和盈利水平。

2、核心技术亮点

涡流发生器是以某一安装角垂直地安装在叶片表面上的小展弦比的小叶片，由于其展弦比小，因此翼尖涡的强度相对较强。这种高能量的翼尖涡与其下游的低能量边界层流动混合后，就把能量传递给了边界层，使处于逆压梯度中的边界层流场获得附加能量后能够继续贴附在叶片的表面而不致分离。这就是涡流发生器的基本工作原理。

3 已开展的示范及应用情况

风力发电机组叶片加装涡流发生器、扰流板、格尼襟翼等增功组件可以改善风力机叶片的气动性能、抑制失速。试验研究院自2014年10月份自主设计完成了3种型式的增功组件，在山东东营风场的2台机组上分别开展安装试验。到目前为止，已完成100台以上风力发电机组的安装，取得较好的经济效益和社会效益。

4核心技术亮点

通过载荷比较可知，对于叶片带涡流发生器以及不带涡流发生器，极限载荷以及疲劳载荷，主要载荷变化幅度最大在2%以下，这远小于风机在设计过程中载荷余量，所以在叶片上安装涡流发生器等小型增功组件对载荷影响不大，在风机的允许载荷范围内。

按理论计算结果计算，优化后机组发电量提升约为2%。按估算的平均每台机组的上网发电量为1456.59MWh/yr，莲花山风电场每年整场发电量增加3845397.6 kWh，按照电价0.54元/度进行计算，通过每年可增加收益207.65万元。