十月過后，張北壩上草原的風更大了，農(nóng)田里享受了整個夏日陽光滋潤的莜麥早已成熟，荒地上不知名的野草隨風搖擺著身軀。錯落有致的風機矗立在夕陽下，蔓延百余里，形成了冀北特色的壯觀風機群。在高達80多米的風機輪轂部位，電控柜內(nèi)置的傳統(tǒng)蓄電池已被集星科技超級電容所替代;作為風機變槳控制系統(tǒng)的后備電源，后者有效提高了變槳電源的可靠性、安全性和免維護性。
超級電容模組應用于該地的多個風場。平時，由風機產(chǎn)生的電能通過電網(wǎng)電源輸入充電機，充電機為超級電容器儲能電源充電，直至超級電容器儲能達到額定電壓;當需要為風力發(fā)電機變槳時，控制系統(tǒng)發(fā)生指令，超級電容器儲能系統(tǒng)放電，驅(qū)動變槳系統(tǒng)工作。
在風力發(fā)電機變槳裝置中，直驅(qū)型風力發(fā)電機組為變槳距調(diào)節(jié)型風機，葉片在運行期間，它會在風速變化的時候繞其徑向軸轉(zhuǎn)動。因此，在整個風速范圍內(nèi)可能具有幾乎最佳的槳距角和較低的切入風速。在高風速下，改變槳距角以減少功角，從而減小在葉片上的氣動力并確保葉輪輸出功率不超過發(fā)電機的額定功率。在槳距調(diào)節(jié)過程中，需要儲能系統(tǒng)為變槳系統(tǒng)提供動力，主要作用為確保葉輪對電機的驅(qū)動功率能夠滿足電機所能承受的狀態(tài)，在不同的風速條件下設定其合適的變槳角度，以滿足發(fā)電機所處的工作狀態(tài)最優(yōu)。
由國外某風機制造廠家組織，旨在優(yōu)化風力發(fā)電系統(tǒng)的項目調(diào)查顯示，風機變槳控制系統(tǒng)是影響風機停機時間和停機次數(shù)的重要零部件。國外某變槳系統(tǒng)廠家與全球10大風機制造商訪談得知，變槳系統(tǒng)在風機運維成本中占比20%-30%。該公司對變槳系統(tǒng)可靠性優(yōu)化技術路線分析得出結果，使用超級電容替代蓄電池能夠有效減少備用電源的故障率和維護工作量。
據(jù)集星科技人員介紹，目前主要的風機變槳系統(tǒng)應急電源有蓄電池和超級電容器兩種方案，超級電容以高效率、大電流放電、寬電壓范圍、寬溫度范圍、狀態(tài)易監(jiān)控、長循環(huán)壽命、免維護、低碳環(huán)保等特點，極為適合在風力發(fā)電機組的工況而日漸勝出。
過不多久，張北就要進入風電的黃金季節(jié)——冬季，超級電容所提供的系統(tǒng)化的全天候模組解決方案，將迎接嚴酷的壩上天氣——較大的晝夜溫差，超低的冬夜溫度，極高的風速。低溫和風速的考驗將詮釋超級電容作為風機變槳控制系統(tǒng)后備電源的價值所在。
從另一個角度來說，張北借助風能實現(xiàn)發(fā)展，成為華北地區(qū)新能源基地，躋身國家可再生能源示范區(qū)核心區(qū);超級電容在該地的應用將有望帶動其在全國風場的應用，實現(xiàn)風機變槳領域的技術革新。
風聲猶在耳畔，超級電容已迎風而上，帶給風電變槳系統(tǒng)另一種選擇。
