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精細化選址是布局低風速風電的關鍵
2018-10-26 來源:計鵬新能源
 我們國家的風能資源稟賦與電力消納存在嚴重不匹配的問題。三北地區風能資源豐富,有很多大型風電基地,是國家風能布局中的重點區域,但是因為電量消納能力不足,棄風限電現象嚴重。中東南部地區經濟富裕,輕重工業、商業發達,社會用電量高,電量消納能力好,但是風能資源卻不如人意。在此背景下,國家風電發展“十三五”規劃中明確表示要加快開發中東部和南方地區陸上風能資源。受政策及商業利益驅使,風電開發市場逐漸南移,低風速風電發展了起來。
 
低風速風電的技術支持
 
目前業內對低風速沒有準確的定義,主要是把5.5m/s以下的風速稱為低風速。在CWP2018上,各風機展商都相應的發布了最新的針對低風速區域的低風速/超低風速機型。其主要的技術手段為低風速高切變地區增加塔筒高度,延長風機葉片,以此達到適應低風速地區的目的。以下是編者在CWP2018大會上走訪統計的部分國內廠家針對低風速區域推出的機型。
 
通過上表的統計分析,可以看出如下規律:
 
一、長葉片
 
針對中東南部的低風速區域,長葉片可以有效提高風機捕捉風能的能力,以此提高發電量。
 
二、大機組
 
南方地區山地丘陵、農田居多,這一情況也就造就了可以使用的有效土地面積偏少這一現象,大容量機組正好彌補了機位點少造成的裝機容量問題。
 
三、高塔架
 
高塔架風機則主要是針對平原低風速高切變地區推出,通過增加塔筒高度來觸探較高風速的目的。
 
面臨的問題
 
一、機型可靠度
 
南方地區往往雨多、雷多、臺風多,氣象災害較嚴重。另外山地丘陵居多,地形復雜,湍流大。這些原因也就對機組的可靠性提出了更高的要求。
 
二、精準測風
 
南方等低風速地區,因為低風速、復雜地形這些特點,風電場項目往往處于能干不能干的臨界狀態。這也為風資源工程師提出了更嚴苛的要求。目前主要通過以下幾種方式獲取風資源狀況:
 
①測風塔測風
 
在擬開發區域立塔測風,這是獲取風資源數據最準確的方式之一,但是在低風速區域立塔測風,很多開發商則會猶豫不決。低風速區域能不能開發還值得商榷,更別說在最前期花掉幾十萬塊錢去立塔測風。
 
②平臺中尺度數據獲取
 
目前各主流整機廠商都陸陸續續發布了自家的中尺度氣象數據模擬平臺,功能大同小異。主要是圈地看資源,獲取一定區域內的風能分布情況。但是由中尺度數據帶來的不確定性不容忽視。
 
③中尺度數據模擬+短期雷達測風
 
中尺度模擬本身就具有不確定性,雷達測風相較于機械式測風也有一定的誤差。但是獲取風資源的過程中,兩種方式互相輔助佐證也能一定程度地降低風資源模擬的不確定性。
 
三 精細選址
 
在南方等低風速區域,精細化選址則更為重要。以往的項目經驗告訴我們,由風機點位選址不當帶來的發電量損失的案例數不勝數。下圖表中列舉了一個案例,9#和20#機位點都處于一個相對高地,兩處位置相近約250m,海拔差70m,但是兩處的發電量則是偏差很大。由此看出,精細化選址有多重要了。


 
從上表可以看出,因為選點的差異造成的發電量損失還是很顯著的。所以在低風速區域,精細化選址對發電量、項目收益等影響很大。
 
雖然低風速風電開發問題還是很多,但是國家政策、風機整機廠商以及開發商共同推動,前景越來越明朗,未來大有可為。
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