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風電開發熱點重歸三北地區—烏蘭察布風電項目

來源: 招標采購導航網 發布時間:2019-02-01 【進入論壇】

2018年的最后幾天,烏蘭察布風電基地一期600萬千瓦示范項目獲得核準,可謂是近期最重磅的新聞了,刷爆了風電行業小伙伴們的朋友圈。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。項目區域大部分為丘陵,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么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稟賦較好,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級別機組迅速推出并投入市場量產,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、技術先進性示范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,所以首先確定這么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。三個大的區間分別為9m/s以上,8m/s~9m/s之間,8m/s以下。

對于年平均風速超過9m/s的高風速點位,由于近幾年國內風電開發的熱點始終集中在低風速地區,高風速機型推出較少,可以適應基地內如此之高風速的國內機組制造商的新機型不是很多。對于超過9m/s甚至更高平均風速的機位點,由于超過額定風速的風速頻率較高,即機組滿發時間較長,所以建議盡量在高風速機位點采用盡可能較大容量的機組(雖然較大容量機組可能在單位千瓦掃風面積上略低于小容量機組,但由于高風速機位點處于滿發的時間對與兩者均較多,所以大容量機組與單位千瓦掃風面積較高的小容量機組滿發小時數差距變小,但是大容量機組在單位造價上較大程度的優于小容量機組,所以大容量機組在高風速點位的經濟性更優)。考慮到現階段國內外風電機組發展水平、先進機組性能及經濟性,基地內高風速段推薦采用4.2MW~4.5MW的風電機組。現階段小編個人的推薦機型有V136-4.2MW、GW136-4.2MW、SG4.5-145,三款均屬于IEC II類機組,既可以適應高風速風況,同時單機容量較大,也有較強的發電能力,并且出自2017年新增裝機排名前三的國際化先進機組廠商,技術和可靠性有較高的保障,可以為基地貢獻較好的經濟收益。

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,因為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。小編在這里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。

對于基地內年平均風速在8m/s以下的機位點,我們要盡可能的采用單位千瓦掃風面積較大的機組,對于這類風況的機位點,根據以往工程經驗,小編認為一些低風速表現較好的機組可以適用于普遍湍流較小、空氣密度較低基地內機位,小編個人推薦的機型有V150-4.2 MW、GW155-3.3MW、MySE145-3.0MW、W155-3.2MW。同時,小編也建議在深入布局與布機階段,盡量充分利用較高風速點位,采用不同容量混排比選后,盡量減少年平均風速在7.5m/s以下的機位點,以保證基地項目有更好的優化結果及效益保障。

說的有點多,作為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,但是只要有序并科學合理的開發,一定會在中國的能源發展史上留下濃墨重彩的一筆。

注:小編作為一個局外人,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、中尺度風能平臺、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。這些看法和推薦并不成熟,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為90m高度風速。風電財經

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