国家能源局最新数据显示，截止2020年底，我国风电累计并网装机达2.81亿千瓦。2020年风电新增并网装机7167万千瓦，其中陆上风电新增装机6861万千瓦，海上风电新增装机306万千瓦，均居全球首位。
风电产业在取得辉煌成绩的同时，也遗留下一系列问题，风电防雷便是其中最突出的隐患之一，如何进行安全、高效、可靠防雷已成为行业亟待解决的难题。
北极星风力发电网有幸与风电防雷龙头企业DEHN集团的中国全资子公司德和盛电气(上海)有限公司总经理Alexandre LICINA先生交流沟通，深入探讨风电防雷技术创新与经验。
雷击隐患突出
风电产业需要更高效防雷
我国风电产业发展初期，风场大部分集中建设在年均雷暴日较少，雷击风险较低的新疆和内蒙古地区，且采用风电机组较小，雷击问题并不突出，在防雷方面没有给予足够重视，随着我国风电产业发展速度不断加快、规模不断扩大，风机越来越高，风电机组雷击问题日益突出。
风电场大多位于开阔、空旷、海拔相对较高的地理位置，且风电机组“擎天一柱”式的特殊结构设计，导致风机及风电场设备和线路极易遭受雷电袭击。直击雷可能使风机叶片遭到严重损毁，感应雷还会让发电机、变压器、变流器等电气设备和控制、通信、SCADA等电子系统遭到灾难性损坏。
Alexandre LICINA先生表示，中国在役风电机组超15万台， 4000多个风电场，有的风场甚至每年会因为雷击导致2，3支叶片损坏，需要大修甚至完全替换，还有风场一次雷击过后多台风机的箱变损坏和起火报废。
一支叶片成本约为50-60万元左右，加上运输成本、吊装成本以及废弃叶片的回收成本，更换一支新的叶片成本可能达到200万元左右。
其次是风机系统的损坏，雷击时，雷电所产生的高强度雷电流通过机组可能会对风机电气、控制、驱动、偏航、变桨等系统造成冲击，导致风机故障停机，期间风机不能正常运行，造成大量的发电量损失。
并且随着风电系统向着数字化、智能化发展，越来越多的精密电子设备被广泛应用于风电产业。而越是精密的设备，抗过电压、过电流及电磁脉冲的能力就越低，越容易被电路中的电涌损坏，雷电灾害对其造成的威胁和危害就越大。
Alexandre LICINA先生强调道，随着中国风电产业的蓬勃发展，风电已迎来平价时代，低电价意味着投资回收周期变长，对业主来说，风机发出的每一度电价值都更高，这就对风电防雷提出了新的挑战，中国风电需要更安全、更高效、更可靠的防雷技术及方案。
突破风电防雷技术瓶颈
降低风电维护成本
DEHN集团深耕防雷领域100余年，可以为风电产业提供全套的切实有效且经过检验的专业防雷解决方案，有效破解风电防雷难题。
DEHN集团在全球有将近2000名员工，拥有1000多项发明专利，并且DEHN集团在防雷领域不断的进行产品革新，一直保持技术领先，德和盛电气是DEHN集团在中国成立的全资子公司，成立于2005年，致力于服务包括风电用户在内的全产业用户。其业务覆盖了中国所有主要地区，拥有近100名员工和9个地区销售办事处。为客户提供可靠的防雷解决方案、技术培训、服务支持和设计咨询等业务，同时作为整个大中华区的物流中心，更加及时有效保证用户系统及设备的运行安全。
Alexandre LICINA先生表示，“一直以来，DEHN集团都非常重视产品技术创新变革，在历史长河中，DEHN集团已完成多项全球首创，且仍在不断推出革命性的创新技术及产品，致力于持续引领整个雷击和电涌防护市场向着更加安全，高效和数字化、智能化的方向发展。”
在降低雷电对风机叶片的损害方面，DEHN新推出的DEHNdetect雷电监测系统可以对风机所遭受到的雷电流，尤其是初始连续电流进行精确监测，从而对风机叶片的雷击损害情况进行评估，实现可预测性维护，大大减少风机计划外停机，大幅降低风机叶片维护成本。
针对风机和风电场的不同子系统，如主控，变流，变桨，箱变和升压站等，DEHN集团都有针对性的系统解决方案，考虑到不同应用场景对于方案设计及产品需求的不同， DEHN会有专业的技术人员为客户做方案设计及产品推荐选型，帮助客户提供全方位的防雷保护。
海上风场雷击发生频率远大于陆上风场，造成的损失也更大。由于海上风电的特殊性，海上风机的运维难度和费用远超陆上风机，一旦出现雷击，由于海况条件等原因，有时需要等待十几甚至几十天，运维人员才可能登上风机进行故障排查，这意味着风电场将面临着巨大的停机损失。
针对该问题，DEHN新推出的BCO系列信息系统电涌保护器（SPD），克服了信息系统电涌保护器普遍不具备遥信功能的弊端， 能够准确判断信号通路故障位置，电涌保护器如果出现故障，整机无需停机就可排查故障，极大程度上提高了海上风机及陆上偏远地区风机可预测性维护的可及性，降低了海上风电的运维成本。
参与国际风电防雷标准制定
助力30·60“碳中和”目标
作为全球雷击和电涌防护领域的领导者，DEHN集团在IEC的防雷标准体系的建立上都起到了举足轻重的作用。
IEC是国际上最权威的电气标准化组织，国内绝大部分电气电子领域标准都直接来源于IEC标准，从1990年IEC历史上第一部关于防雷的国际标准，到最新版的风力发电机组防雷标准IEC61400-24：2019 ，DEHN集团都有深入参与，不但是标准的起草者，制定者和参与者，更是标准的引领者。
Alexandre LICINA先生表示，中国承诺力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和，这是中国推动落实应对气候变化《巴黎协定》所迈出的重要一步，在此背景下，以风电为代表的可再生能源将迎来更大的发展前景，而一个产业要想健康可持续发展，其前提条件是行业标准的完善和规范。近年来DEHN积极投身于国内的国家、行业以及团体标准的制定，先后参与了GB/T 18802.11， GB/T 18802.21等标准的编制，也与各个认证机构和相关组织进行密切合作，制定了一系列的先进技术应用规范。
目前，DEHN集团与国内几乎所有风电整机厂，风机系统配套厂家和风电场业主都有深入和长期的合作关系，已成为国内各个整机厂和系统配套厂电涌保护器（SPD）的最主要供应商。
未来，DEHN集团还将不断加大产品国产化的力度，扩大在中国的产能，持续向客户推广防雷咨询和服务业务，以客户需求为导向，不断加强在国内的技术研发力度，为客户提供高质量、高效率的防雷服务，助力风电产业降本增效，为中国“碳达峰·碳中和”目标贡献一份力量。
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