江西
在泰和县水槎乡天湖山，一台台屹立在山脊上的风力发电机风轮持续转动，与蓝天白云相映成趣，成为一道亮丽的风景线，为当地的经济发展不断注入清洁能源。
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。可是在一些海拔超过800米的山区，遇到低温雨雪冰冻天气，风力发电机上的叶片常常会覆盖上厚厚的冰层，不仅会造成停机影响供电，还会产生安全隐患。国家电投集团江西电力有限公司新能源发电分公司（以下简称国家电投江西新能源公司）经过多年的科研攻关，成功研发了风机叶片防除冰技术，解决了风力发电机在冬季运行的难题，保障了电网安全稳定运行。
▲风机覆冰的情况。
“以前到了冬天，风力发电机常常被冰雪冻住，无法正常运行发电，我们只能干着急，等着它自然融化。”国家电投江西新能源公司副总经理蒋李亚感慨，风力发电机需要安装在一些地势较高的丘陵和山地风力资源充沛的区域，随着海拔每升高100米，温度就会降低0.4度，因此到了冬季，风力发电机常常会遇到冰冻不得不停机的情况。
在泰和县海拔超过800米的山区，从每年12月到次年2月，安装在这里的数十台风力发电机就会频繁发生冰冻的情况。“遇到极端天气，只需要40分钟，叶片的表面就会出现结冰的情况，最厚的地方能达到10厘米，结冰的时间能达到40多天。”蒋李亚说，风力发电机被冰层覆盖后，系统会自动停机，维护人员必须进入山区人工启动发电机，崎岖的山路常常被冰雪覆盖，给维修人员带来了很大的困难。“我们只能采用肉眼观测冰雪是否完全脱落，在启动发电机的过程中，没有发现的冰块会被甩到上百米远，给风机周围的人员、设备造成巨大威胁，存在很大的安全隐患。”
▲风机叶片防除冰技术的控制系统设备。
冬季覆冰期也是社会用电高峰期，叶片覆冰严重影响电网运行安全，如何才能缩短风机叶片时长，让风机叶片快速化冰？为了解决这个风电行业存在的难题，从2016年开始，该公司组建专家组团队进行攻坚研发。“风机的叶片内部是空的，能不能在里面安装一台类似‘暖风机’的设备，让叶片的温度保持在一定的区间，从而达到除冰的效果？”蒋李亚和专家团队提出了这个大胆的设想。经过专家们仔细分析和论证，设计出了一台气热防除冰设备，通过安装在风力发电机上进行多次实验，叶片发生结冰的难题得到了有效解决。
一台、三台、十台......专家组成员经过不断实验，对技术进行优化改进，攻克叶片气热除冰系统关键参数优选配置、风电叶片均衡性除冰等叶片防除冰关键技术及其应用方法，气热除冰系统总体除冰效果显著增强，自耗电率从10.95%下降至6.76%，增发电率从64.48%增加至94.61%；从最初风机覆冰后需要人工启动除冰设备，升级为具有风机覆冰预测预警功能，避免了风机覆冰停机的情况；解决了三片叶片载荷严重不平衡问题，减少风机主体维护费用，延长风机叶片寿命，每台风机每年可为用户创造8万元价值......目前，风电叶片气热防除冰技术已迭代到第五代，完成发明专利3项、实用新型2项、软著1项，实现了模块化、小型化的产品定型设计制造，获得2023年度国家电投科技进步二等奖，被中国工程院专家认定整体达到国际先进水平，部分技术处于国际领先水平。
近年来，风电叶片气热防除冰技术已向省内外逐渐推广落地实践应用，实现了经济效益、社会效益和生态效益多赢。天湖山风电场共10台完成叶片气热防除冰技改的风机在2021年12月至2024年2月的十二次寒潮导致的风机叶片覆冰天气中，十台叶片装配有气热抗冰设备的风机总共增发电量4155.81兆千瓦时，按上网电价0.61元/千瓦时计算，增加发电收入253.5万元。同时，已在河南、贵州、湖南等多家风电场完成59台风机技术改进应用，为建设“电网友好型新能源场站”奉献力量。
来源：本报消息
策划：黄廉文
撰稿：本报全媒体首席记者邹鹏飞
值班编校：罗晶晶、徐贵保
值班主任：齐菲斐
值班编委：邹晓华
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