2023年的最后一个月，受“王炸级”强冷空气侵袭影响，国内多地大幅降温，局地气温下滑超12℃以上，创历史极值，中央气象台低温、寒潮预警齐发。
寒风中，一座座旋转的风车是冬日里最暖的告白。在素有“祖国林都”美誉的黑龙江省伊春市，冬日平均气温低于-20℃，极端低温突破-30℃。位于林海深处的三峡能源黑龙江伊春老白山风电场，因在迎峰度冬期间提供稳定电力供应获得央视新闻报道。
该项目全场采用金风科技40台750kW机组，14台1.5MW机组，于2012年全容量并网，已运行超10年，在寒冬中守护万家温暖。
中国寒潮区域分布广泛，内蒙、新疆、黑龙江区域的极端低温低至-30℃以下。大批量机组在该工况下运行，低温适应性格外重要。金风科技是中国风电行业最早的参与者之一，万余台风电机组广泛分布于新疆、内蒙古、黑龙江等高寒频发地带，拥有行业数量最多、年限最久的低温环境运行经验。“十四五”以来，适配于“三北”区域的大容量机组市场装机容量同样遥遥领先。
华电新疆达坂城西山50MW风电项目位于有“老风口”之称的达坂城区域，最冷月极端低温突破-30℃。该项目是开启陆上风电6MW时代的里程碑项目，也是全国首个陆上单机6MW商业化风电项目，采用9台金风科技GWH171-6.0MW机组。2021年12月8日，项目首台机组吊装，当年12月31日并网发电。该项目为无人值守风电场，自并网以来运行表现稳健，全场年平均可利用小时数约3500h。12月以来，达坂城迎来多轮强冷空气，该项目机组运行指标良好，当月截至12月21日，等效满发小时数超过334h，机组可利用率达99.5%。
乌兰察布兴和县风电场为内蒙古自治区重点新能源项目和保障性并网项目，于2023年1月15日全容量并网，安装金风科技11台GWH191-6.25MW，13台GWH191-6.7MW机组。并网发电以来，金风科技24台机组在同区域运行表现领先，可靠性指标、发电量指标及安全指标均表现优越。自4月以来，机组上网电量3.35亿千瓦时，等效满发小时数2200h，可利用率99.5%以上。近日，乌兰察布市强寒潮影响加深，雪后气温骤降，夜间最低温度达到-30℃。金风机组在极寒环境中稳定运行，12月1日至20日发电量4038.53万千瓦时，做好电力保供。
出色的运行表现源自对极寒工况环境的深刻理解与经验丰富的应对能力。为减少因低温造成的发电量损失和机组质量风险，保障风电场安全运行与稳定生产，金风科技对风电机组进行全副武装，抗严寒、战风雪，为社会提供稳定的电力供应。
机组在低温中稳健运行，需要具备超强环境适应能力。在此方面，金风科技有五大妙招。
关键部件定制化设计
在关键部件设计方面，通过对叶片、齿轮箱、塔架等进行专项设计并通过权威测试认证，保证整机系统满足低温运行要求。
叶片是风力发电机捕获风能的核心部件，传统的不锈钢材料对低温敏感度低，机组配置的叶片金属材料全部替换为耐低温特性更优的航空结构钢，实现防寒保暖功效升级。为对叶片抗低温性能进行充分验证，金风科技对叶片所需的树脂、纤维、芯材、结构胶等整套材料体系及配套工艺进行验证，所有材料均通过权威第三方低温测试。
此外，通过加强机舱内部各接合面的密封设计，选用的密封材料二次硫化后的脆性温度达-60度，为低温环境下的机舱保温。对电控、变流、风向风速仪等对低温更敏感的系统进行防冰冻设计，安装集成主动加热设备或功能，根据设置的控制逻辑适时启动，保证柜体内各元件工作在设计温度范围内，保证机组正常运行，并通过搭载低温智能控制策略有效防止部件冻结，在确保安全的前提下最大效能捕风。
金风科技机组还从设计源头保障机组低温性能。依托于贯穿零部件级、系统总成级、数字孪生、整机级、场网级五位一体的全流程实验验证体系，确保技术准确性和应用可靠性，并严格把关生产工艺全过程质量控制。
“全场景”认证背书
整机设计认证和型式认证早已成为风电机组投向市场的必备条件，机组的温度适用范围也是认证评估过程中的必选项。金风科技面向“三北”区域开发的主流机型已全面覆盖-30℃的运行要求，并在此基础上积极拓展基于特定场址环境的认证评估能力（SSDA），打造“全场景”认证能力。
基于特定场址环境的认证（SSDA）可在整机认证的基础上叠加复杂山地、极端低温/高温、大切变等多元应用场景中的风资源和环境特点，通过特定项目风参下的载荷仿真评估、特定塔架评估、特殊环境适应性评估等方式确保机组及大部件选型的准确性与可靠性。金风科技已联合鉴衡、DNV等权威机构在多个项目中成功获取基于特定场址环境的认证的评估报告，为项目全生命周期安全高效运行保驾护航。
数字化感知安全护航
随着大叶轮直径及高塔筒机组的广泛应用，寒潮带来的大风更易导致机组叶片气动载荷不均衡，叶片、传动系、塔架等关键部件疲劳载荷与极限载荷凸显。金风科技机组搭载控制增益自寻优和桨距角自寻优技术，降低叶轮面不均衡疲劳载荷，使叶片在低温寒潮环境下具备高鲁棒性，具备优异的风能捕获能力。同时，运用叶片光纤载荷测量技术，通过光纤传感器实时测量机组叶根载荷，并根据实时载荷情况控制，让机组保持出力性能最优状态。当叶根载荷处于安全保护边界时进行保护控制，保证机组运行在安全边界内。在此基础上，还可通过叶根载荷监测有效延长机组实际运行寿命。
气象灾害预警助航
低温寒潮天气通常伴随着复杂多变的风况，机组将时刻面临叶片颤振、涡激振动等风险。金风科技具有自主知识产权的风电场气象灾害预警平台能够为风电场发布未来2-3日极端低温影响时间和影响等级预警，滚动跟踪预警大风、冰冻等事件发生风险，及时启动预警机制，提示现场做好机组检修工作，并启动灾害应急预案，变被动为主动，给机组与现场人员多添一重安全保障。
全优产业链共铸高质量产品
机组抗寒性能卓越，还得益于成熟的供应链管理体系。为更好的设计、制造抗低温性能的风电机组，金风科技与行业经验丰富、设计制造能力卓越的供应商携手，共建全优产业链。针对低温场景，部件制造企业对生产工艺、质量控制的深刻理解，叠加金风科技对工况及结构设计的深入研究，通过贯穿产业链的设计理念与原材料质量把控，共同铸造质量领先的机组产品与标杆案例。
金风科技用可靠、可信赖的风电产品保障电站应发尽发、能发多发、稳发满发，为客户打造更优资产，在迎峰度冬期间源源不断地输出绿色电源，为打赢能源保供攻坚战助力，在西风阵阵的凛冬中点亮灯火暖万家。
来源：金风科技微平台
