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2013-01-14 來源:風能雜志 瀏覽數(shù):1564
上述計算完成后,根據(jù)發(fā)改委《風電場工程可行性研究報告編制辦法》(發(fā)改能源【2005】899 號) [5] 等文件要求,還需對上述計算的發(fā)電量數(shù)據(jù)進行各種折減修正,除尾流外,還主要包括:
(1)空氣密度修正系數(shù):風功率密度與空氣密度、風速成正比,在標準空氣密度下,風電機組輸出功率與風速的關(guān)系曲線即為風電機組標準功率曲線。而在實際情況中,實際空氣密度常低于標準空氣密度,那么,在相同的風速條件下,空氣密度越低,風電機組輸出功率也越低;或者,對應(yīng)同一風電機組功率值,空氣密度越低,要求吹向風機的風速就越大。這樣,就會出現(xiàn)風電機組無法滿發(fā)的情況。
因此,風電場年上網(wǎng)電量的估算應(yīng)進行空氣密度修正。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準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,當實測空氣密度偏離標準空氣密度較大時,按此正比關(guān)系進行修正的誤差較大。
(2)控制和湍流折減系數(shù):風電機組隨風向的變化需要不斷調(diào)整機組的運行狀態(tài),風向發(fā)生變化時,葉片和機艙都要隨之進行調(diào)整,確保獲得最大掃風面積。然而,在實際運行中,機組的控制總落后于風向的變化,使風電機組的輸出功率減小。湍流強度越大,風速越不平穩(wěn);風速隨湍流的增大而減小,進而降低了風機輸出功率。因此,根據(jù)風電場湍流強度值和風向變化情況,對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,翼型的氣動性能下降,降低了對風能的捕獲能力,進而降低風機發(fā)電量。應(yīng)根據(jù)風電場沙塵、降水、昆蟲、覆冰等情況,判斷可能造成的葉片污染,對葉片污染折減系數(shù)取值,一般污染系數(shù)取6% 以內(nèi)。
?。?) 風電機組可利用率:風電機組性能的好壞直接影響發(fā)電量的多少和經(jīng)濟效益的高低。風電機組可利用率不僅與風機自身質(zhì)量有關(guān),也與風機維護、檢修等有關(guān)。根據(jù)近兩年風電質(zhì)量調(diào)研報告數(shù)據(jù)來看,我國國產(chǎn)風電機組普遍存在技術(shù)成熟度低、制造工藝不高等問題;國外機組又容易出現(xiàn)維護不當、售后不及時等問題,都導(dǎo)致風電機組可利用率常常不能達到設(shè)計值。因此,一般風電場風力發(fā)電機組的可利用率典型折減數(shù)值為5%~ 10%。
?。?)風電機組功率曲線保證率折減:風電機組實際功率曲線達不到設(shè)計值,從而降低發(fā)電量。在沒有進行功率曲線驗證的前提下,因風電機組廠商對功率曲線的保證率一般為95%,因此取風電機組功率曲線折減典型值為5%。
(6)風電場損耗系數(shù):風電機組發(fā)出的電力在集電線路和場內(nèi)自用都有損耗,應(yīng)根據(jù)風電場地形復(fù)雜程度、集電線路能量損耗、風電場設(shè)計方案等因素,估算場用電和輸電線路、機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)風電場所在區(qū)域氣候特點,當出現(xiàn)低溫、冰霜、凝凍、極端風況等特殊天氣時,風機的運行效率有所下降,且風機停機再啟動需要一定的回升區(qū)間,這些都會造成發(fā)電量降低。其典型值一般在3 %~ 7%之間。
?。?)軟件計算誤差折減:軟件模擬與風電場實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)電量計算軟件對風電場適應(yīng)性不好,可能造成理論發(fā)電量估計過高,需要進行折減。其典型值一般在5%~ 10% 之間。
?。?)電網(wǎng)頻率波動與限電等折減:由于電網(wǎng)頻率波動,為保障電網(wǎng)安全而暫時限電等影響,風電場會由于暫時脫網(wǎng)而影響發(fā)電量,其典型值一般在3%~ 5% 之間。
從理論上來講,以上提出的各種折減系數(shù)是非常有意義的,符合風機實際應(yīng)用的特點和規(guī)律,而由此計算出的年( 折減后) 理論發(fā)電量也是具有一定的實際意義和理論基礎(chǔ)的。該折減后的數(shù)值也就是可行性研究報告或初步設(shè)計報告中的理論發(fā)電量。
根據(jù)項目后評價的一般要求,在后評價過程中,需要將風電場某一段時間內(nèi)(一般為完整運行的一年)的實際發(fā)電量(簡稱實際發(fā)電量)與可行性研究報告或初步設(shè)計報告中計算的理論發(fā)電量(簡稱理論發(fā)電量)進行對比,兩者明顯不存在可比性,主要體現(xiàn)在:一方面,在實際的應(yīng)用過程中,上述推測折減系數(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)、風電場損耗系數(shù)、軟件計算誤差、限電等折減系數(shù)很難通過分析直接得出,根本無法進行具體量化,只能提出一些如上所述的參考數(shù)值2。[6] 而對于某一個具體的風電場,實際的折減值既不可能明確地劃分為某一項折減,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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