“私人订制”方案保障低风速风电开发收益

　　破译低风速高发电量“密码”

　　“私人订制”系统解决方案保障低风速风电开发收益

　　中国电力报 中电新闻网 记者 于海江

　　随着我国风电发展逐步向低风速地区“倾斜”，低风速区域的风资源开发价值越来越被重视，开发效率也在不断提高。加之我国风电技术愈发成熟和机组备件更新迭代，使得低风速风电从前期微观选址、设备选型、控制系统、变桨系统、智能运维等都具备定制化的系统解决方案。

　　低风速风电是指风速在5.5到6.5米/秒之间的风电开发项目，我国低风速风电场的开发正逐步进入发展期。根据近两年风电项目投资造价情况分析，年利用小时数达到2000小时以上的风电项目都有不错的盈利能力，年利用小时数达到1800小时则大多数风电项目资本金财务内部收益率可以达到8%的要求。

　　低风速风电迎来高速发展期

　　与高风速区域相比，低风速区域开发风电存在四方面优势：一是可开发面积广，开发潜能巨大；二是接近负荷中心，不存在远距离送出，降低送出成本；三是电网条件好，低风速风电既可并网，也可离网就地使用，运行方式灵活方便；四是低风速风电单位造价会随着推广规模的不断扩大而降低。

　　随着我国低风速风电技术的发展进步，中东部和南方资源区的风电已经步入规模化发展，预计“十三五”期间，中南部省份大量平均风速处于5.5~6.5米/秒的低风速或超低风速风电场，将成为建设重点。加强低风速风电开发将被纳入“十三五”风电发展规划，其相对应政策的需求也在增加。

　　政策层面讲，相关部门正在加紧风电接入电网和市场消纳研究，着重提出电网受端省区的低风速风电开发和电网消纳问题。这预示着未来将加大这些低风速地区的风电装机规模目标，某些省区的发展目标有望从不足10%提高到20%。

　　但也应该看到，从近几年数据来看，低风速地区风电年利用小时数较好，但　  其开发还存在三个问题。一是资源分布较分散，不利于大规模开发；二是地质条件较复杂，增加项目建设不确定性；三是气象灾害多，主要在我国西南部地区，存在冰冻、覆冰、雷击、地质灾害等。这类风区主要是局地风，如山谷风、峡谷风、爬坡风等，这几类局地风的共性是变风向。我国低风速地区还存在进场道路、交通运输条件复杂，施工难度较大等缺点。

　　近年来，中车株洲所、东方风电、明阳风电、远景能源、上海电气等整机制造企业纷纷就低风速和超低风速的大功率机组传动链类型、风电齿轮传动系统、低风速风电投资生产建设分析、低风速大容量机组发展趋势、低风速复杂山地风电场解决方案、低风速风机运维、无人机技术等方面做了大量研究和探讨，并针对低风速、高海拔、山地丘陵地区制定了个性化的系统解决方案。　　 

　　最大限度提高发电量

　　以湖南凤凰山风电场为例，该风电场总装机量88兆瓦，分为两期建设。其中一期项目安装25台中车株洲电力机车研究所有限公司（简称“中车株洲所”）WT110-2000型风力发电机组，于2015年6月7日全部并网发电。二期项目安装19台中车株洲所WT110-2000型风力发电机组，于2016年2月1日19台全部并网发电。

　　“凤凰山风电场风功率等级接近2级，年平均风速为5.18米/秒。虽然风资源不占优势，但通过科学的风场设计、精准的微观选址、合理的机组选型、精细的后期运维，2016年满发小时数仍达到2080小时，在南方低风速地区处于上佳水平。”前不久，凤凰山风电场场长王稳在风电场接受《中国电力报》记者采访时表示，低风　  速型风电场要充分利用风电场风能资源，提高发电效益，就必须选择发电效率高的大叶轮风力发电机组。

　　据了解，中车株洲所WT110-2000机型叶轮直径110米，在2012年签合同时是非常理想和先进的低风速机型。另外，整机供应商就在株洲本地，在后续服务方面也更加便利。该机型作为最早投入到年平均风速6.5米/秒左右的低风速风区的机型，在行业内首先开展了围绕整机动力学建模采用的刚柔耦合的高精度模型，用以校正整机模型，为获取更为准确的整机动态响应打下基础。建立更符合实际的整机动力学模型，包括塔筒柔性体模型、传动链动力学模型、风轮气动力模型、变浆控制模型、电气控制模型等，形成气-固相互耦合的风力发电机组系统动力学模型，并开展了整机动力学匹配、稳定性分析工作。

李梁