我們國家的風(fēng)能資源稟賦與電力消納存在嚴(yán)重不匹配的問題。三北地區(qū)風(fēng)能資源豐富，有很多大型風(fēng)電基地，是國家風(fēng)能布局中的重點(diǎn)區(qū)域，但是因?yàn)殡娏肯{能力不足，棄風(fēng)限電現(xiàn)象嚴(yán)重。中東南部地區(qū)經(jīng)濟(jì)富裕，輕重工業(yè)、商業(yè)發(fā)達(dá)，社會(huì)用電量高，電量消納能力好，但是風(fēng)能資源卻不如人意。在此背景下，國家風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃中明確表示要加快開發(fā)中東部和南方地區(qū)陸上風(fēng)能資源。受政策及商業(yè)利益驅(qū)使，風(fēng)電開發(fā)市場逐漸南移，低風(fēng)速風(fēng)電發(fā)展了起來。

低風(fēng)速風(fēng)電的技術(shù)支持

目前業(yè)內(nèi)對(duì)低風(fēng)速?zèng)]有準(zhǔn)確的定義，主要是把5.5m/s以下的風(fēng)速稱為低風(fēng)速。在CWP2018上，各風(fēng)機(jī)展商都相應(yīng)的發(fā)布了最新的針對(duì)低風(fēng)速區(qū)域的低風(fēng)速/超低風(fēng)速機(jī)型。其主要的技術(shù)手段為低風(fēng)速高切變地區(qū)增加塔筒高度，延長風(fēng)機(jī)葉片，以此達(dá)到適應(yīng)低風(fēng)速地區(qū)的目的。以下是編者在CWP2018大會(huì)上走訪統(tǒng)計(jì)的部分國內(nèi)廠家針對(duì)低風(fēng)速區(qū)域推出的機(jī)型。

通過上表的統(tǒng)計(jì)分析，可以看出如下規(guī)律：

一、長葉片

針對(duì)中東南部的低風(fēng)速區(qū)域，長葉片可以有效提高風(fēng)機(jī)捕捉風(fēng)能的能力，以此提高發(fā)電量。

二、大機(jī)組

南方地區(qū)山地丘陵、農(nóng)田居多，這一情況也就造就了可以使用的有效土地面積偏少這一現(xiàn)象，大容量機(jī)組正好彌補(bǔ)了機(jī)位點(diǎn)少造成的裝機(jī)容量問題。

三、高塔架

高塔架風(fēng)機(jī)則主要是針對(duì)平原低風(fēng)速高切變地區(qū)推出，通過增加塔筒高度來觸探較高風(fēng)速的目的。

面臨的問題

一、機(jī)型可靠度

南方地區(qū)往往雨多、雷多、臺(tái)風(fēng)多，氣象災(zāi)害較嚴(yán)重。另外山地丘陵居多，地形復(fù)雜，湍流大。這些原因也就對(duì)機(jī)組的可靠性提出了更高的要求。

二、精準(zhǔn)測(cè)風(fēng)

南方等低風(fēng)速地區(qū)，因?yàn)榈惋L(fēng)速、復(fù)雜地形這些特點(diǎn)，風(fēng)電場項(xiàng)目往往處于能干不能干的臨界狀態(tài)。這也為風(fēng)資源工程師提出了更嚴(yán)苛的要求。目前主要通過以下幾種方式獲取風(fēng)資源狀況：

①測(cè)風(fēng)塔測(cè)風(fēng)

在擬開發(fā)區(qū)域立塔測(cè)風(fēng)，這是獲取風(fēng)資源數(shù)據(jù)最準(zhǔn)確的方式之一，但是在低風(fēng)速區(qū)域立塔測(cè)風(fēng)，很多開發(fā)商則會(huì)猶豫不決。低風(fēng)速區(qū)域能不能開發(fā)還值得商榷，更別說在最前期花掉幾十萬塊錢去立塔測(cè)風(fēng)。

②平臺(tái)中尺度數(shù)據(jù)獲取

目前各主流整機(jī)廠商都陸陸續(xù)續(xù)發(fā)布了自家的中尺度氣象數(shù)據(jù)模擬平臺(tái)，功能大同小異。主要是圈地看資源，獲取一定區(qū)域內(nèi)的風(fēng)能分布情況。但是由中尺度數(shù)據(jù)帶來的不確定性不容忽視。

③中尺度數(shù)據(jù)模擬+短期雷達(dá)測(cè)風(fēng)

中尺度模擬本身就具有不確定性，雷達(dá)測(cè)風(fēng)相較于機(jī)械式測(cè)風(fēng)也有一定的誤差。但是獲取風(fēng)資源的過程中，兩種方式互相輔助佐證也能一定程度地降低風(fēng)資源模擬的不確定性。

三、精細(xì)選址

在南方等低風(fēng)速區(qū)域，精細(xì)化選址則更為重要。以往的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)告訴我們，由風(fēng)機(jī)點(diǎn)位選址不當(dāng)帶來的發(fā)電量損失的案例數(shù)不勝數(shù)。下圖表中列舉了一個(gè)案例，9#和20#機(jī)位點(diǎn)都處于一個(gè)相對(duì)高地，兩處位置相近約250m，海拔差70m，但是兩處的發(fā)電量則是偏差很大。由此看出，精細(xì)化選址有多重要了。

從上表可以看出，因?yàn)檫x點(diǎn)的差異造成的發(fā)電量損失還是很顯著的。所以在低風(fēng)速區(qū)域，精細(xì)化選址對(duì)發(fā)電量、項(xiàng)目收益等影響很大。

雖然低風(fēng)速風(fēng)電開發(fā)問題還是很多，但是國家政策、風(fēng)機(jī)整機(jī)廠商以及開發(fā)商共同推動(dòng)，前景越來越明朗，未來大有可為。