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風(fēng)電項(xiàng)目后評(píng)價(jià)中的發(fā)電量評(píng)價(jià)問題

2013-01-14 來(lái)源:風(fēng)能雜志 瀏覽數(shù):1529

  上述計(jì)算完成后,根據(jù)發(fā)改委《風(fēng)電場(chǎng)工程可行性研究報(bào)告編制辦法》(發(fā)改能源【2005】899 號(hào)) [5] 等文件要求,還需對(duì)上述計(jì)算的發(fā)電量數(shù)據(jù)進(jìn)行各種折減修正,除尾流外,還主要包括:
  (1)空氣密度修正系數(shù):風(fēng)功率密度與空氣密度、風(fēng)速成正比,在標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下,風(fēng)電機(jī)組輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系曲線即為風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)功率曲線。而在實(shí)際情況中,實(shí)際空氣密度常低于標(biāo)準(zhǔn)空氣密度,那么,在相同的風(fēng)速條件下,空氣密度越低,風(fēng)電機(jī)組輸出功率也越低;或者,對(duì)應(yīng)同一風(fēng)電機(jī)組功率值,空氣密度越低,要求吹向風(fēng)機(jī)的風(fēng)速就越大。這樣,就會(huì)出現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組無(wú)法滿發(fā)的情況。
  因此,風(fēng)電場(chǎng)年上網(wǎng)電量的估算應(yīng)進(jìn)行空氣密度修正。目前,最常用的上網(wǎng)電量修正方法是,以年平均空氣密度與標(biāo)準(zhǔn)空氣密度相比得到修正系數(shù),直接修正年理論發(fā)電量。但是,當(dāng)實(shí)測(cè)空氣密度偏離標(biāo)準(zhǔn)空氣密度較大時(shí),按此正比關(guān)系進(jìn)行修正的誤差較大。
  (2)控制和湍流折減系數(shù):風(fēng)電機(jī)組隨風(fēng)向的變化需要不斷調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài),風(fēng)向發(fā)生變化時(shí),葉片和機(jī)艙都要隨之進(jìn)行調(diào)整,確保獲得最大掃風(fēng)面積。然而,在實(shí)際運(yùn)行中,機(jī)組的控制總落后于風(fēng)向的變化,使風(fēng)電機(jī)組的輸出功率減小。湍流強(qiáng)度越大,風(fēng)速越不平穩(wěn);風(fēng)速隨湍流的增大而減小,進(jìn)而降低了風(fēng)機(jī)輸出功率。因此,根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)湍流強(qiáng)度值和風(fēng)向變化情況,對(duì)控制和湍流折減系數(shù)取值,控制和湍流系數(shù)一般取5% 左右。
 ?。?)葉片污染折減系數(shù):葉片表層污染使葉片表面粗糙度提高,翼型的氣動(dòng)性能下降,降低了對(duì)風(fēng)能的捕獲能力,進(jìn)而降低風(fēng)機(jī)發(fā)電量。應(yīng)根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)沙塵、降水、昆蟲、覆冰等情況,判斷可能造成的葉片污染,對(duì)葉片污染折減系數(shù)取值,一般污染系數(shù)取6% 以內(nèi)。
 ?。?) 風(fēng)電機(jī)組可利用率:風(fēng)電機(jī)組性能的好壞直接影響發(fā)電量的多少和經(jīng)濟(jì)效益的高低。風(fēng)電機(jī)組可利用率不僅與風(fēng)機(jī)自身質(zhì)量有關(guān),也與風(fēng)機(jī)維護(hù)、檢修等有關(guān)。根據(jù)近兩年風(fēng)電質(zhì)量調(diào)研報(bào)告數(shù)據(jù)來(lái)看,我國(guó)國(guó)產(chǎn)風(fēng)電機(jī)組普遍存在技術(shù)成熟度低、制造工藝不高等問題;國(guó)外機(jī)組又容易出現(xiàn)維護(hù)不當(dāng)、售后不及時(shí)等問題,都導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組可利用率常常不能達(dá)到設(shè)計(jì)值。因此,一般風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可利用率典型折減數(shù)值為5%~ 10%。
 ?。?)風(fēng)電機(jī)組功率曲線保證率折減:風(fēng)電機(jī)組實(shí)際功率曲線達(dá)不到設(shè)計(jì)值,從而降低發(fā)電量。在沒有進(jìn)行功率曲線驗(yàn)證的前提下,因風(fēng)電機(jī)組廠商對(duì)功率曲線的保證率一般為95%,因此取風(fēng)電機(jī)組功率曲線折減典型值為5%。
 ?。?)風(fēng)電場(chǎng)損耗系數(shù):風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的電力在集電線路和場(chǎng)內(nèi)自用都有損耗,應(yīng)根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)地形復(fù)雜程度、集電線路能量損耗、風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)方案等因素,估算場(chǎng)用電和輸電線路、機(jī)組變電站損耗占總發(fā)電量的百分比。一般能量損耗系數(shù)為3%~ 10% 之間。
 ?。?) 氣候影響折減系數(shù):根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)所在區(qū)域氣候特點(diǎn),當(dāng)出現(xiàn)低溫、冰霜、凝凍、極端風(fēng)況等特殊天氣時(shí),風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率有所下降,且風(fēng)機(jī)停機(jī)再啟動(dòng)需要一定的回升區(qū)間,這些都會(huì)造成發(fā)電量降低。其典型值一般在3 %~ 7%之間。
 ?。?)軟件計(jì)算誤差折減:軟件模擬與風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際地形之間總存在一定的差異,特別是地形復(fù)雜的情況下,發(fā)電量計(jì)算軟件對(duì)風(fēng)電場(chǎng)適應(yīng)性不好,可能造成理論發(fā)電量估計(jì)過高,需要進(jìn)行折減。其典型值一般在5%~ 10% 之間。
 ?。?)電網(wǎng)頻率波動(dòng)與限電等折減:由于電網(wǎng)頻率波動(dòng),為保障電網(wǎng)安全而暫時(shí)限電等影響,風(fēng)電場(chǎng)會(huì)由于暫時(shí)脫網(wǎng)而影響發(fā)電量,其典型值一般在3%~ 5% 之間。
  從理論上來(lái)講,以上提出的各種折減系數(shù)是非常有意義的,符合風(fēng)機(jī)實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn)和規(guī)律,而由此計(jì)算出的年( 折減后) 理論發(fā)電量也是具有一定的實(shí)際意義和理論基礎(chǔ)的。該折減后的數(shù)值也就是可行性研究報(bào)告或初步設(shè)計(jì)報(bào)告中的理論發(fā)電量。
  根據(jù)項(xiàng)目后評(píng)價(jià)的一般要求,在后評(píng)價(jià)過程中,需要將風(fēng)電場(chǎng)某一段時(shí)間內(nèi)(一般為完整運(yùn)行的一年)的實(shí)際發(fā)電量(簡(jiǎn)稱實(shí)際發(fā)電量)與可行性研究報(bào)告或初步設(shè)計(jì)報(bào)告中計(jì)算的理論發(fā)電量(簡(jiǎn)稱理論發(fā)電量)進(jìn)行對(duì)比,兩者明顯不存在可比性,主要體現(xiàn)在:一方面,在實(shí)際的應(yīng)用過程中,上述推測(cè)折減系數(shù)的方法意義并不是很大,特別是葉片污染折減系數(shù)、氣候影響折減系數(shù)、控制和湍流折減系數(shù)、風(fēng)電場(chǎng)損耗系數(shù)、軟件計(jì)算誤差、限電等折減系數(shù)很難通過分析直接得出,根本無(wú)法進(jìn)行具體量化,只能提出一些如上所述的參考數(shù)值2。[6] 而對(duì)于某一個(gè)具體的風(fēng)電場(chǎng),實(shí)際的折減值既不可能明確地劃分為某一項(xiàng)折減,也不可能跟這些參考值完全吻合,更多的情況下,甚至出現(xiàn)實(shí)際值與參考值相差較大的問題。
  因此,折損數(shù)值不存在可比性。

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