國家能源局最新數(shù)據(jù)顯示，截止2020年底，我國風(fēng)電累計并網(wǎng)裝機達2.81億千瓦。2020年風(fēng)電新增并網(wǎng)裝機7167萬千瓦，其中陸上風(fēng)電新增裝機6861萬千瓦，海上風(fēng)電新增裝機306萬千瓦，均居全球首位。
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在取得輝煌成績的同時，也遺留下一系列問題，風(fēng)電防雷便是其中最突出的隱患之一，如何進行安全、高效、可靠防雷已成為行業(yè)亟待解決的難題。
北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)有幸與風(fēng)電防雷龍頭企業(yè)DEHN集團的中國全資子公司德和盛電氣(上海)有限公司總經(jīng)理Alexandre LICINA先生交流溝通，深入探討風(fēng)電防雷技術(shù)創(chuàng)新與經(jīng)驗。
雷擊隱患突出
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)需要更高效防雷
我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，風(fēng)場大部分集中建設(shè)在年均雷暴日較少，雷擊風(fēng)險較低的新疆和內(nèi)蒙古地區(qū)，且采用風(fēng)電機組較小，雷擊問題并不突出，在防雷方面沒有給予足夠重視，隨著我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度不斷加快、規(guī)模不斷擴大，風(fēng)機越來越高，風(fēng)電機組雷擊問題日益突出。
風(fēng)電場大多位于開闊、空曠、海拔相對較高的地理位置，且風(fēng)電機組“擎天一柱”式的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，導(dǎo)致風(fēng)機及風(fēng)電場設(shè)備和線路極易遭受雷電襲擊。直擊雷可能使風(fēng)機葉片遭到嚴重損毀，感應(yīng)雷還會讓發(fā)電機、變壓器、變流器等電氣設(shè)備和控制、通信、SCADA等電子系統(tǒng)遭到災(zāi)難性損壞。
Alexandre LICINA先生表示，中國在役風(fēng)電機組超15萬臺， 4000多個風(fēng)電場，有的風(fēng)場甚至每年會因為雷擊導(dǎo)致2，3支葉片損壞，需要大修甚至完全替換，還有風(fēng)場一次雷擊過后多臺風(fēng)機的箱變損壞和起火報廢。
一支葉片成本約為50-60萬元左右，加上運輸成本、吊裝成本以及廢棄葉片的回收成本，更換一支新的葉片成本可能達到200萬元左右。
其次是風(fēng)機系統(tǒng)的損壞，雷擊時，雷電所產(chǎn)生的高強度雷電流通過機組可能會對風(fēng)機電氣、控制、驅(qū)動、偏航、變槳等系統(tǒng)造成沖擊，導(dǎo)致風(fēng)機故障停機，期間風(fēng)機不能正常運行，造成大量的發(fā)電量損失。
并且隨著風(fēng)電系統(tǒng)向著數(shù)字化、智能化發(fā)展，越來越多的精密電子設(shè)備被廣泛應(yīng)用于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)。而越是精密的設(shè)備，抗過電壓、過電流及電磁脈沖的能力就越低，越容易被電路中的電涌損壞，雷電災(zāi)害對其造成的威脅和危害就越大。
Alexandre LICINA先生強調(diào)道，隨著中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，風(fēng)電已迎來平價時代，低電價意味著投資回收周期變長，對業(yè)主來說，風(fēng)機發(fā)出的每一度電價值都更高，這就對風(fēng)電防雷提出了新的挑戰(zhàn)，中國風(fēng)電需要更安全、更高效、更可靠的防雷技術(shù)及方案。
突破風(fēng)電防雷技術(shù)瓶頸
降低風(fēng)電維護成本
DEHN集團深耕防雷領(lǐng)域100余年，可以為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)提供全套的切實有效且經(jīng)過檢驗的專業(yè)防雷解決方案，有效破解風(fēng)電防雷難題。
DEHN集團在全球有將近2000名員工，擁有1000多項發(fā)明專利，并且DEHN集團在防雷領(lǐng)域不斷的進行產(chǎn)品革新，一直保持技術(shù)領(lǐng)先，德和盛電氣是DEHN集團在中國成立的全資子公司，成立于2005年，致力于服務(wù)包括風(fēng)電用戶在內(nèi)的全產(chǎn)業(yè)用戶。其業(yè)務(wù)覆蓋了中國所有主要地區(qū)，擁有近100名員工和9個地區(qū)銷售辦事處。為客戶提供可靠的防雷解決方案、技術(shù)培訓(xùn)、服務(wù)支持和設(shè)計咨詢等業(yè)務(wù)，同時作為整個大中華區(qū)的物流中心，更加及時有效保證用戶系統(tǒng)及設(shè)備的運行安全。
Alexandre LICINA先生表示，“一直以來，DEHN集團都非常重視產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新變革，在歷史長河中，DEHN集團已完成多項全球首創(chuàng)，且仍在不斷推出革命性的創(chuàng)新技術(shù)及產(chǎn)品，致力于持續(xù)引領(lǐng)整個雷擊和電涌防護市場向著更加安全，高效和數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展?！?/p>
在降低雷電對風(fēng)機葉片的損害方面，DEHN新推出的DEHNdetect雷電監(jiān)測系統(tǒng)可以對風(fēng)機所遭受到的雷電流，尤其是初始連續(xù)電流進行精確監(jiān)測，從而對風(fēng)機葉片的雷擊損害情況進行評估，實現(xiàn)可預(yù)測性維護，大大減少風(fēng)機計劃外停機，大幅降低風(fēng)機葉片維護成本。
針對風(fēng)機和風(fēng)電場的不同子系統(tǒng)，如主控，變流，變槳，箱變和升壓站等，DEHN集團都有針對性的系統(tǒng)解決方案，考慮到不同應(yīng)用場景對于方案設(shè)計及產(chǎn)品需求的不同， DEHN會有專業(yè)的技術(shù)人員為客戶做方案設(shè)計及產(chǎn)品推薦選型，幫助客戶提供全方位的防雷保護。
海上風(fēng)場雷擊發(fā)生頻率遠大于陸上風(fēng)場，造成的損失也更大。由于海上風(fēng)電的特殊性，海上風(fēng)機的運維難度和費用遠超陸上風(fēng)機，一旦出現(xiàn)雷擊，由于海況條件等原因，有時需要等待十幾甚至幾十天，運維人員才可能登上風(fēng)機進行故障排查，這意味著風(fēng)電場將面臨著巨大的停機損失。
針對該問題，DEHN新推出的BCO系列信息系統(tǒng)電涌保護器（SPD），克服了信息系統(tǒng)電涌保護器普遍不具備遙信功能的弊端， 能夠準確判斷信號通路故障位置，電涌保護器如果出現(xiàn)故障，整機無需停機就可排查故障，極大程度上提高了海上風(fēng)機及陸上偏遠地區(qū)風(fēng)機可預(yù)測性維護的可及性，降低了海上風(fēng)電的運維成本。
參與國際風(fēng)電防雷標準制定
助力30·60“碳中和”目標
作為全球雷擊和電涌防護領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，DEHN集團在IEC的防雷標準體系的建立上都起到了舉足輕重的作用。
IEC是國際上最權(quán)威的電氣標準化組織，國內(nèi)絕大部分電氣電子領(lǐng)域標準都直接來源于IEC標準，從1990年IEC歷史上第一部關(guān)于防雷的國際標準，到最新版的風(fēng)力發(fā)電機組防雷標準IEC61400-24：2019 ，DEHN集團都有深入?yún)⑴c，不但是標準的起草者，制定者和參與者，更是標準的引領(lǐng)者。
Alexandre LICINA先生表示，中國承諾力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和，這是中國推動落實應(yīng)對氣候變化《巴黎協(xié)定》所邁出的重要一步，在此背景下，以風(fēng)電為代表的可再生能源將迎來更大的發(fā)展前景，而一個產(chǎn)業(yè)要想健康可持續(xù)發(fā)展，其前提條件是行業(yè)標準的完善和規(guī)范。近年來DEHN積極投身于國內(nèi)的國家、行業(yè)以及團體標準的制定，先后參與了GB/T 18802.11， GB/T 18802.21等標準的編制，也與各個認證機構(gòu)和相關(guān)組織進行密切合作，制定了一系列的先進技術(shù)應(yīng)用規(guī)范。
目前，DEHN集團與國內(nèi)幾乎所有風(fēng)電整機廠，風(fēng)機系統(tǒng)配套廠家和風(fēng)電場業(yè)主都有深入和長期的合作關(guān)系，已成為國內(nèi)各個整機廠和系統(tǒng)配套廠電涌保護器（SPD）的最主要供應(yīng)商。
未來，DEHN集團還將不斷加大產(chǎn)品國產(chǎn)化的力度，擴大在中國的產(chǎn)能，持續(xù)向客戶推廣防雷咨詢和服務(wù)業(yè)務(wù)，以客戶需求為導(dǎo)向，不斷加強在國內(nèi)的技術(shù)研發(fā)力度，為客戶提供高質(zhì)量、高效率的防雷服務(wù)，助力風(fēng)電產(chǎn)業(yè)降本增效，為中國“碳達峰·碳中和”目標貢獻一份力量。
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