低风速开发环境愈发复杂单纯拼风机远远不够

　　低风速开发环境愈发复杂单纯拼风机远远不够

　　中电新闻网记者 王怡然

　　今年上半年,国家能源局公布“十二五”第五批风电项目核准计划，项目共计3400万千瓦.其中,中东部和南方地区首次占据主要位置,其中山东省规模最大，为309.62万千瓦，其次为云南的298.7万千瓦。从区域分布来看，中东部和南方地区核准规模创历史新高。其中华东地区480万千瓦，华中地区827万千瓦，华南地区865万千瓦，三个区域占全部计划的65%.

　　业内人士表示,随着我国低风速风电技术的快速进步,中东部和南方地区风电已经步入规模化发展,预计"十三五"时期,风电将对上述地区拉动投资和调整能源消费结构起到重要作用.

　　低风速地区的风电开发无疑是未来几年,我国风电产业发展的方向所在. 此前,我国陆上风电技术可开发条件是风资源7米/秒。2011年，国家能源局提出风电开发向中东部转移，同时明确鼓励低风速风电开发。几年来，以龙源电力、远景能源为代表的风电开发和设备企业加快技术和管理创新，目前5.5米/秒甚至更低资源品质的风电开发已成为可能，我国可开发风能资源的规模也随之增加了10亿千瓦。

　　复杂山地低风速考验资源评估精准度

　　随着越来越多的风电投资企业将目光南下东移跑马圈地,中东部可开发资源日益减少且形势复杂.“复杂的山地地形占据了目前低风速地区资源可开发区域的大部分比例,可以说,低风速风电开发进入了复杂地形山地阶段.”远景能源副总经理王晓宇说,复杂地形带来的挑战，如果再叠加低风速条件，评估准确的风速水平更为困难，而远景能源通过对多个低风速风电场项目的后评估发现，在低风速风电场设计过程中，0.1m/s的风速误差会带来2.5-3%的发电量相对误差、1.5%的资本金IRR绝对误差。同时也会带来评估平均湍流强度、最大湍流强度、最大瞬时风速、风切变、入流角等影响机组安全运行的风况特征参数的很大误差。

　　远景的技术专家认为,为了更好的控制这一误差，需要从两方面入手：一是长达一年以上的测风过程管理；二是对测风数据的精细化处理。和行业目前普遍采用的人工处理测风数据不同，为最大限度减少全生命期管理和应用中的不可控变量带来的影响，远景能源开发了“格林威治”测风数据自动化管理模块，不仅实现了管理数据完整性99%以上，有效性98%以上

　　“这种标准化的测风数据处理支持，分析误差控制在0.1m/s以内。”远景能源副总经理王晓宇介绍，“格林威治”测风数据自动化管理模块每天自动从邮箱提取数据，在超算服务器进行同步解析，按照数据质量检查算法进行数据的质量判断报警。并以邮件或短信的形式，将数据分析状况和异常报警信息即时发送给风资源工程师。工程师任何时间、任何地点都可以实现对自己数据的监控状态，并及时安排测风设备的维护。同时，针对完成测风后获得的测风数据集，支持工程师进行深度的标准化数据管理。

　　业界资深人士认为,“格林威治”的另一个重要意义在于, 通过高性能的计算资源，更精细化的模拟仿真能够更准确的模拟机位实际风况特点，识别处理如负剪切等影响机型选择的重要特性,可以将机位风资源误差控制到5%以内。同时,准确的测风数据、最接近实际风况的CFD模拟，为远景能源最终出具经济指标最优的机位优化方案打下了坚实基础。

　　王晓宇表示，如果是在普通的平原风电场,或许格林威治云平台的作用不会发挥得那么明显.而复杂山地风电场与平原风电场根本不是一个风险等级.格林平台运用精准的数学模型提高了精度,像拿着放大镜一样,把每个点都看得很清楚.然后像编织渔网一样,把各个点位有效连接起来.否则,失之毫厘,谬之千里,细微选址误差带来的损失,即使安装效率再高的风机,也是无稽之谈.这一点在复杂山地低风速风电场的体现更加明显.

　　理性分析复杂山地开发客户需求识别

　　随着我国风电产业转向低风速地区,产业调整的步伐也逐渐从过去的单纯追求速度和数量,转向追求质量.质量的含义就是风电场全生命周期的精准管理.此前在平原风电场风电开发多是拼风机,而在低风速地区特别是复杂山地地形风电场,发电量和发电小数不再是评判的简单标准。

　　王晓宇表示, 常规的风电场设计工具只有基于固定容量和单一机型的发电量最优一项优化目标，远景能源的机位优化模块可以分别设置可以满足投资回报率最优、现金流最优、发电量最优三个定制化的的多优化目标。通过格林云平台，快速给出投资回报率最大、现金流回报最大及发电量最大的不同比选方案，供不同诉求的客户得到自己最想要的经济目标复合最优的平衡方案。

　　山地风电场地形复杂，机位处风速跨度大，根据格林威治云平台三种优化指标，不同的优化指标适合不同的需求。在某典型山地风场中，当以NPV最优为优化目标时，可优化得到53个机位，年等效满发小时数约为3011h，内部收益率为27.0%，净现值达到13.1亿元；当以IRR为优化目标时，可优化得到33个机位，年等效满发小时数为3283h，内部收益率为28.4%，净现值为9.2亿元；当以发电量最优为优化目标时，根据项目容量50MW限制，可优化出25个机位，年等效满发小时数为3356h，内部收益率为28.0%，净现值为7.1亿元。对比三种优化结果，当以NPV最优为优化目标时，风电场规模较大，但初始投资较大，适合追求规模的业主；当以IRR最优为优化目标时，更注重单位投资的收益，适合对投资回报率有更高要求的业主。只有将不同的设计方案通过理性的数据展现在投资者面前时，投资者才能在这样复杂的山地投资项目中找到真正符合自己投资需求的风场设计方案。

　　远景能源是中国低风速风电开发的开拓者和领先者,在低风速风电风机制造和风电场规划设计以及运营管理等过程中始终领跑,并积累了宝贵的经验.远景认为,识别客户在复杂山地地形风电场的需求,明确客户的需求并建立解决方案体系,向客户理性分析和展示,不仅仅是对于客户负责,也有利于推动业界对于低风速发展趋势的认识进一步深化,促进产业的理性和高质量发展.

　　软硬件协同智能识别需求的综合解决方案

　　那么是不是开发企业用了格林威治提高了选址精度,任何品牌风机都可以”迎难而上”了呢?答案显然不是.

　　王晓宇表示，针对复杂山地地形，格林威治云平台在10分钟时间内就可以为业主完成支持多种机型混排的高精度的高度定制化的微观选址混排方案，在把控单机适用性和单机经济性的前提下，实现3%-5%的风电场整体发电量提升，超过5%的经济性收益。

　　远景能源的智能工具大大提高了准确性，减少了人工支出，保障了电场收益，为中小开发商进军复杂地形低风速风电项目提供了软件利器。同时，远景成熟的2兆瓦系列风机平台的低风速风机产品家族已更加丰富――2.1兆瓦115米和2.2兆瓦121米风轮机组为投资超低风速风资源提供了更多选择，2.2兆瓦115米风轮山地适用机组为复杂地形超高湍流的运行环境量身打造，使得完美的风电项目设计蓝图能够成功落地，多种机型为软件落地提供了坚实的硬件支撑,而这在其他品牌是无法实现的。

　　远景能源各系列的智能风机产品拥有先进的测量技术、数据分析专家系统、主动性能控制和基于可靠性的决策算法等多种智能控制技术，这使得风机在复杂风况和长期运行中拥有快速的自学习、自适应能力，因此，在低风速复杂山地风电场，远景能源智能风机可以有效提高能量的捕获和利用效率），并为提升风电效益、降低投资风险奠定了坚实基础。

　　软硬件协同,智能识别需求的整体解决方案,不仅是远景能源技术实力和核心竞争力的关键所在,也是远景能源对于未来中国风电发展的信心所在.通过技术进步提升中国风电产业发展的质量,才有助于推动我国可再生能源发展的目标,才有助于实现我们的国际承诺和可持续发展.

廖红兴