一种风电叶片高效除冰装置
成果类型:: 实用新型专利
发布时间: 2025-05-08 14:42:23
风电叶片高效除冰装置成果介绍 针对风电叶片结冰导致的发电效率下降、安全隐患及运维成本攀升问题,迫切需要研发一种新型的风电叶片高效除冰装置,以解决现有技术的诸多弊端,提升风力发电的可靠性和经济性。 装置采用“热风机+贴片式加热器”协同加热方案,通过内腔热气流循环与局部精准加热相结合,30分钟内可清除叶片表面95%以上冰层,较传统电热除冰节能30%。创新性引入模拟优化热气流路径,结合孔洞管布局与贴片式加热器功率调控,将叶片温度偏差控制在±5℃以内。配套高强度固定机构与卡接设计,耐受8级振动环境,保障长期运行稳定性。 实验验证成果 在-30℃、除冰效率达90%,单叶片除冰时间35分钟;固定机构零位移,疏水层耐候性优异;北方及高海拔风电场对比测试显示,装机后风机发电量提升25%,年均减少停机损失180小时。 社会经济效益 以66台风机风电场测算,预计增收689万元;设备成本降低30%,维护费减少40%,综合年效益达790万元。装置已获国家实用新型专利(专利号:202420422072.4),推动风电行业向智能化、低碳化转型,助力“双碳”目标实现。
风电叶片高效除冰装置成果亮点 1. 创新协同加热技术 突破传统单一除冰模式,“热风机+贴片式加热器”协同加热方案,通过内腔热气流循环与局部精准加热结合,实现30分钟内清除叶片表面95%以上冰层,较传统电热除冰节能30%。 2. 优化与智能控制 运用模拟热气流路径,优化孔洞管布局与贴片式加热器功率分配,叶片温度偏差控制在±5℃以内,兼顾高效性与安全性,避免局部过热损伤叶片。 3. 高可靠性结构设计 采用高强度固定机构安装设计,耐受8级振动环境,长期运行零位移;可以通过优化疏水层涂层,降低结冰概率。 4. 显著经济效益 以66台风机风电场测算,预计年增收689万元;设备成本降低30%,维护费减少40%,综合年效益达790万元。 5. 行业引领与专利保护 突破机械除冰效率低、热气除冰能耗高等技术瓶颈,获国家实用新型专利(专利号:202420422072.4),推动风电运维智能化转型,助力“双碳”目标实现。
风电叶片高效除冰装置应用前景 全球风电装机规模持续扩大,预计2025年新增装机突破1.5亿千瓦,其中高纬度、高海拔及沿海多风区因结冰问题导致年发电损失达数百亿元。本装置凭借核心技术优势,可广泛应用于以下场景: - 极端气候区:适应-40℃至80℃宽温域及95%湿度环境,破解极寒、高海拔地区冬季停机难题; - 多机型适配:覆盖1.5MW至10MW风机,模块化设计支持叶片长度40-120米快速匹配; - 智能化升级:集成物联网与云端管理,联动无人机巡检,实现“检测-除冰-运维”一体化。 推广路径与战略价值 - 试点先行:在新疆、内蒙古建设示范风电场,推动纳入新建机组标配; 该装置突破传统技术瓶颈,为全球风电抗冰提供标准化解决方案,助力可再生能源高质量发展,为碳中和目标注入强劲动力。
中广核新能源玛依塔斯新风光QC小组团队介绍 中广核新能源新疆分公司玛依塔斯新风光QC小组成立于2024年1月,由11名小组成员组成。团队以“问题解决型”模式攻坚,突破加热效率、能耗控制等问题,成功研制出兼具高效性、安全性、经济性的除冰装置,获国家实用新型专利(专利号:202420422072.4),助力风电行业降本增效。 核心成员 - 陈新河(组长):统筹技术方案与资源协调,主导产学研融合; - 董满意(副组长):优化设备稳定性与成本控制,推进项目管理; - 刘勇峰、王晨阳:创新“热风机+贴片加热”协同方案,攻克加热不均难题; - 张泉、朱文军:通过模拟优化热气流路径,提升实验效率; - 田佳伟、桑无忧:保障数据建模与文档管理,支撑项目高效运转。 团队以“严谨务实、创新驱动”为核心理念,持续深耕新能源领域,为风电行业绿色低碳发展提供技术支撑。
该风电叶片高效除冰装置的研制带来了显著的经济效益和社会效益。 经济效益 1. 提高发电效率:以一个拥有66台风力发电机的风电场为例,每年可减少因叶片结冰导致的停机时间180小时,按照每台风机每小时发电1000千瓦时计算,每年可增加发电量1188万千瓦时。 2. 降低运维成本:装置设备成本降低了30%,维护成本降低了40%,每年可节约设备采购和维护费用共计80万元。 3. 综合经济效益:综合计算,该风电场使用本装置每年可增加经济效益790万元。 社会效益 1. 推动清洁能源发展:提高了风力发电的稳定性和可靠性,减少了对传统能源的依赖,有助于缓解能源危机和减少碳排放。 2. 保障人员安全:消除了人工除冰的安全风险,保障了风电场作业人员的生命安全,降低了因安全事故导致的社会经济损失。 3. 提升行业认可度:提升了社会对风电行业的认可度,促进了风电行业的可持续发展。 这些效益不仅体现在经济层面,还在环境保护和社会安全方面产生了积极影响。
1. 专利成果转化 - 专利布局 以现有实用新型专利(申请号:202420422072.4)为基础,进一步完善核心技术专利池,覆盖装置结构、控制方法、疏水材料等关键技术,形成专利壁垒。 - 技术授权 通过专利许可、转让等方式与风电设备制造企业合作,将专利技术嵌入现有叶片生产线,快速实现规模化应用。