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                  風電開發熱點重歸三北地區—烏蘭察布風電項目

                  2019-02-01   

                  2018年的最後幾天,烏蘭察布風電基地一期600萬千瓦示範項目獲得核准,可謂是近期最重磅的新聞了,刷爆了風電行業小夥伴們的朋友圈。這也徹底標志著風電開發熱點重歸三北地區。

                  烏蘭察布風電基地位于北緯41.6°~42.2°,東經111.5°~112.9°,規劃區域超過3000km2,全部位于烏蘭察布四子王旗境內,規劃容量600萬千瓦。項目區域大部分爲丘陵,區域限制因素繁多,整場風能資源豐富,風速跨度較大。

                  如此龐大的風電項目該怎麽進行科學的風電機組選型呢,這對于任何一個人、一個團隊來說都是巨大的課題,600萬千瓦的規劃容量,整場風速差異大,限制因素較多,大規模風場尾流影響等等情況疊加都對機組選型、排布有很大的影響,大大增加了工作的量和難度。

                  從國際和國內的風電機組發展趨勢來看,整體上機組都朝著大型化、高效發電能力、高可靠性來發展進步,分開來看的話,國內和歐美發展的路子有一定的差別,當然這也是根據國情、能源政策和主要開發區域的風能資源條件來決定的。歐美主要的開發區域風能資源禀賦較好,平均風速較高,再加上歐洲土地資源比較緊張,所以大容量風電機組發展迅速。而國內由于前幾年三北地區棄風限電嚴重,國內投資熱點轉向中東南部低風速區域,所以促使機組的發展向低風速、大葉輪、較高單位千瓦掃風面積的方向靠攏,機組容量在2.XMW機組持續了一段時間,3.XMW級別機組在國內市場占比非常小,從去年到今年,三北地區限電情況逐步好轉,競價、平價等上網政策及消納情況好轉,增加特高壓送出線路,國內的風電開發熱點逐步回歸三北中高風速地區,這樣才使得國內的3.XMW級別機組迅速推出並投入市場量産,去年至今年的錫盟特高壓配套風電項目,絕大部分的項目都采用了3.0MW及以上的單機容量機組。

                  而今天要談的烏蘭察布風電基地無論是從中高風速、土地利用,還是從低電價、技術先進性示範等各方面來權衡考慮,大容量機組都是這個項目的最佳選擇,所以首先確定這麽一個采用大容量機組的一個基調,接下來我們從現階段比較先進比較新的一些機型來淺析該風電基地的機組選型。

                  據小編了解,項目可利用區域內90m高度年平均風速約在7m/s~10m/s,風況特點屬于中高風速、低湍、小剪切,無破壞性風速出現,空氣密度相對較低。

                  首先由于區域內湍流較小,無破壞性風速,所以機位點的平均風速是對機組適應性影響最大的因素。由此我們按照風速高低來大致劃分三個大的區間,以此區間來初步分析基地內的機組選型。三個大的區間分別爲9m/s以上,8m/s~9m/s之間,8m/s以下。

                  对于年平均风速超过9m/s的高风速点位,由于近几年国内风电开发的热点始终集中在低风速地区,高风速机型推出较少,可以适应基地内如此之高风速的国内机组制造商的新机型不是很多。对于超过9m/s甚至更高平均风速的机位点,由于超过额定风速的风速频率较高,即机组满发时间较长,所以建议尽量在高风速机位点采用尽可能较大容量的机组(虽然较大容量机组可能在单位千瓦扫风面积上略低于小容量机组,但由于高风速机位点处于满发的时间对与两者均较多,所以大容量机组与单位千瓦扫风面积较高的小容量机组满发小时数差距变小,但是大容量机组在单位造价上较大程度的优于小容量机组,所以大容量机组在高风速点位的经济性更优)。考虑到现阶段国内外风电机组发展水平、先进机组性能及经济性,基地内高风速段推荐采用4.2MW~4.5MW的风电机组。现阶段小编个人的推荐机型有V136-4.2MW、GW136-4.2MW、SG4.5-145,三款均属于IEC II类机组,既可以适应高风速风况,同时单机容量较大,也有较强的发电能力,并且出自2017年新增装机排名前三的国际化先进机组厂商,技术和可靠性有较高的保障,可以为基地贡献较好的经济收益。

                  對年平均風速介于8m/s~9m/s之間的基地機位點,小編建議在設計階段著重進行分析比選,可以再細分下小的風速段,因爲這個風速段的機位整個基地占比最大,很大程度的決定了基地的發電能力和效益水平。小編在這裏簡單的按照大的風速段區間來簡要分析下機組選型情況。國內的機組廠家根據錫盟特高壓及三北地區中高風速去年至今年推出了適應此風況的一些新機組,國外先進機組廠家更是在適應這個風速段的機組研發制造深耕多年。小編在此風速段推薦的機型較多,個人推薦機型有V136-3.45/3.6MW、GW140-3.4MW、EN141-3.6MW、W146-3.45MW、H146-3.4MW。這些機型可以適應較高的風速風況,單位千瓦掃風面積相對上面的三款機型較高,等效滿負荷小時數相對較高。可以在這個風速段有較強的經濟性表現。

                  对于基地内年平均风速在8m/s以下的机位点,我们要尽可能的采用单位千瓦扫风面积较大的机组,对于这类风况的机位点,根据以往工程经验,小编认为一些低风速表现较好的机组可以适用于普遍湍流较小、空气密度较低基地内机位,小编个人推荐的机型有V150-4.2 MW、GW155-3.3MW、MySE145-3.0MW、W155-3.2MW。同时,小编也建议在深入布局与布机阶段,尽量充分利用较高风速点位,采用不同容量混排比选后,尽量减少年平均风速在7.5m/s以下的机位点,以保证基地项目有更好的优化结果及效益保障。

                  說的有點多,作爲風電行業內的一份子,小編也希望這個項目能順利有序的進行下去,必定會有很多阻力和難度,但是只要有序並科學合理的開發,一定會在中國的能源發展史上留下濃墨重彩的一筆。

                  注:小編作爲一個局外人,對項目關鍵的一個技術環節—機組選型發表了一點自己的愚見,也是有很多的局限性。僅憑自己的一些了解認知、中尺度風能平台、類似風況工程、區域內風能概況及已建項目、機組資料等來淺談了基地的機組選型看法。這些看法和推薦並不成熟,也沒有大量數據及風況、荷載驗算等的支撐。另外,文章中提到的風速均爲90m高度風速。風電財經

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