提高低風(fēng)速風(fēng)電場發(fā)電量措施研究

　　摘 要：近年來，風(fēng)資源豐富的區(qū)域受到資源和規(guī)模等因素的限制，人們悄然把目光轉(zhuǎn)向更為廣闊的低風(fēng)速區(qū)域，而風(fēng)電機(jī)組發(fā)電量直接影響風(fēng)電場經(jīng)濟(jì)效益。安徽來安低風(fēng)速風(fēng)電場作為全國首個(gè)低風(fēng)速風(fēng)電場，至今已運(yùn)行兩年多。本文針對影響低風(fēng)速風(fēng)電場發(fā)電量的因素，制定風(fēng)電機(jī)組各種優(yōu)化方案，對比分析來安風(fēng)電場各項(xiàng)提升發(fā)電量測試方案的初步結(jié)論，提出進(jìn)一步提升發(fā)電量的改進(jìn)措施，為今后風(fēng)電場設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)行提供參考。
　　關(guān)鍵詞：提高； 低風(fēng)速風(fēng)電場；發(fā)電量

　　0 引言
　　隨著全球化石能源（煤、石油、天然氣等）的逐漸短缺以及日益嚴(yán)峻的氣候變化形勢，風(fēng)能作為清潔、高效的可再生能源受到世界各國的重視和開發(fā)利用 ^[1] 。目前，我國風(fēng)能開發(fā)主要集中在風(fēng)能資源豐富的高風(fēng)速區(qū)域，此類區(qū)域風(fēng)能資源雖豐富，但由于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá), 無法消納足夠的風(fēng)電資源，風(fēng)電場常出現(xiàn)棄風(fēng)現(xiàn)象，需通過建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)大容量的風(fēng)電送出。風(fēng)能資源豐富區(qū)和較豐富區(qū)分別占全國面積8% 和18%，主要集中在三北地區(qū)( 東北、華北、西北)、東南沿海等地，可開發(fā)地域面積較小 ^[2] 。因此,人們逐漸將視野移向幅遠(yuǎn)遼闊的低風(fēng)速區(qū)域。
　　目前， 所謂“ 低風(fēng)速地區(qū)” 在國內(nèi)一般被認(rèn)為是國家氣象局發(fā)布的我國風(fēng)能三級區(qū)劃指標(biāo)體系中第三級區(qū)域，即為風(fēng)能可利用區(qū)，全國范圍內(nèi)風(fēng)能可利用區(qū)面積約占全國面積的50% ^[2] 。而大規(guī)模開發(fā)低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電經(jīng)驗(yàn)不足，經(jīng)濟(jì)效益前景不明，如何提高低風(fēng)速地區(qū)發(fā)電量和經(jīng)濟(jì)效益成為當(dāng)今開發(fā)低風(fēng)速地區(qū)急需解決的問題。
　　來安風(fēng)電場作為全國首座大型低風(fēng)速風(fēng)電場，擁有兩年多的運(yùn)行及優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，本文以來安風(fēng)電場運(yùn)行優(yōu)化措施為例，尋找更適合低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組的優(yōu)化措施，提高低風(fēng)速地區(qū)發(fā)電量，為低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益提供強(qiáng)有力的保障，為今后大面積開發(fā)低風(fēng)速地區(qū)提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。
　　1 風(fēng)電場基本情況
　　來安縣地處皖東、江淮之間，為江淮分水嶺，風(fēng)能資源較豐富[3]。來安風(fēng)電場是國內(nèi)首個(gè)低風(fēng)速風(fēng)電場，也是安徽省首個(gè)風(fēng)電場。風(fēng)電場80m風(fēng)功率密度等級為1 級，風(fēng)電場年可利用風(fēng)速小時(shí)數(shù)較多，70m 高度在3m/s － 25m/s 年小時(shí)數(shù)為7600h，在4m/s － 25m/s 年小時(shí)數(shù)為6600h。來安風(fēng)電場位于來安縣北部低山丘陵地區(qū)， 分五期建設(shè)， 總裝機(jī)容量為247.5MW，共有165 臺(tái)單機(jī)1.5MW風(fēng)電機(jī)組，其中132 臺(tái)A87/1500 機(jī)組和33 臺(tái)B86/1500 機(jī)組。2011年1 月6 日, 風(fēng)電場首臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。由于安徽省風(fēng)電開發(fā)規(guī)模小，截至2012 年年底， 安徽省統(tǒng)調(diào)機(jī)組約25000MW，其中風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模為300MW， 風(fēng)電裝機(jī)占比僅為1.2%。
　　而且，風(fēng)電場附近有600MW 瑯琊山抽水蓄能電站，電網(wǎng)具有很強(qiáng)的調(diào)峰能力。自來安風(fēng)電場投運(yùn)以來，所發(fā)電力全額上網(wǎng)，就近消納，沒有發(fā)生過限出力情況 ^[4] 。