低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)，如何確定輪轂高度？

2015-07-31 來源：風(fēng)電峰觀察 瀏覽數(shù)：1625

近年來，南方低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)因其上網(wǎng)電價(jià)高，接入條件好，以及不受限電影響的優(yōu)點(diǎn)，受到廣大業(yè)主的追捧。 　　然而，低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)也有其先天的缺點(diǎn)，那就是年平均風(fēng)速低，即使用上1.5MW-97和2MW-115這樣的神機(jī)，等效小時(shí)數(shù)依然有限。

　　近年來，南方低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)因其上網(wǎng)電價(jià)高，接入條件好，以及不受限電影響的優(yōu)點(diǎn)，受到廣大業(yè)主的追捧。 

　　然而，低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)也有其先天的缺點(diǎn)，那就是年平均風(fēng)速低，即使用上1.5MW-97和2MW-115這樣的神機(jī)，等效小時(shí)數(shù)依然有限。

　　不過，制造商們還是能想出一些招數(shù)，其中一個(gè)就是提高輪轂高度。這個(gè)思路并不是新思路，早在幾年前，眾多廠家就推出了65m～90m不等的塔筒，發(fā)展到現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了最高120m的塔筒，國(guó)外最高已經(jīng)達(dá)到了160m。

　　美國(guó)能源部在5月份的美國(guó)風(fēng)能博覽會(huì)上也發(fā)布消息說，如果全美風(fēng)機(jī)塔架的平均高度被提升至110米，美國(guó)潛在可供建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)的土地面積將增加54％，提升至140米，則增加67%。

　　但是，提高輪轂高度就一定能獲得更好的收益嗎？答案自然是否定的，因?yàn)樵陲L(fēng)切變小的地區(qū)，提高輪轂高度帶來的收益未必能夠抵消其增加的成本。

　　那下一個(gè)問題就來了，究竟風(fēng)切變多大時(shí)提高輪轂高度才能提高風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益呢？ 

　　下面我們就來一起算算。

　　首先，我們假定1個(gè)5萬kW容量的風(fēng)場(chǎng)，其100m高度的年平均風(fēng)速為6m/s，風(fēng)速分布為瑞利分布。

　　接下來，我們?yōu)樵擄L(fēng)場(chǎng)選用某一個(gè)假想的2MW-110機(jī)型（如果誰家真有，純屬雷同），可以計(jì)算得到其等效小時(shí)數(shù)約為2230h（想知道細(xì)節(jié)的小伙伴們，可進(jìn)入本公眾號(hào)后點(diǎn)擊右下角菜單中“總體計(jì)算”）。

　　然后，我們還可以根據(jù)不同的風(fēng)切變，計(jì)算出輪轂高度為80m～120m時(shí)的等效小時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)。

　　要使不同的輪轂高度方案獲得同樣的經(jīng)濟(jì)效益，我們假設(shè)風(fēng)場(chǎng)投資收益率均為8%，就可以求出在不同風(fēng)切變條件下，不同輪轂高度對(duì)應(yīng)的風(fēng)場(chǎng)投資。下圖是在100m塔筒基礎(chǔ)上，改變輪轂高度的單臺(tái)機(jī)組投資差價(jià)的變化趨勢(shì)。

　　結(jié)果算出來了，在風(fēng)切變?yōu)?.2時(shí)，輪轂高度每增加20m，單機(jī)投資可增加約100～130萬元，因此，只要將增加的成本控制在100萬元以內(nèi)，那提高輪轂高度就會(huì)提高風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益；否則，提高輪轂高度就不會(huì)提高風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益。

　　大家可以看看自家的塔筒設(shè)計(jì)方案，究竟在什么樣的風(fēng)場(chǎng)能有效果吧。（作者：蓋峰）

 

 

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