霍克锂电池论风电场风力发电机组选型

摘要：风电场建造中风力发电机组设备的出资在建造出资中占有相当大的比重，因此，风力发电机组选型是风电场建造至关重要的问题。风力发电机组选型的适宜与否直接联系到项目的出资效益，乃至联系到项目出资的成败。因此，优选出技能经济条件最好的风力发电机组是构成一个优异风电场的根底。

关键词：风力发电机组；选型；技能经济

现在风电场风力发电机组选型的思路和步骤大致如下：榜首，依据风电场首要风况参数，确认风电机组安全等级；第二，依据风电机组安全等级、机型成熟度、单机容量等，开始选定若干机型；第三，进行不同风电机组出产企业、不同单机容量的技能经济比选，最终确认适宜机型；第四，针对选定机型，进行不同轮毂高度比选，确认最佳轮毂高度。

1确认风电机组安全等级

假如风电机组安全等级确认过高，会造成风能资源使用的浪费，而假如定的过低，则会影响风电机组的安全和寿命。风电机组安全等级首要通过剖析均匀风速、50年一遇10min最大风速、湍流强度三项参数来确认。

（1）年均匀风速

年均匀风速的巨细将首要影响风力发电机组的疲惫载荷。机组选型时，应选用多个软件进行风电场的风速模仿，并进行相互对比；一起，在补图和多塔使用的根底上，考虑周围风电场的风机点位，将其参加模型中进行核算，来归纳确认风电场各机位处的风速巨细。

（2）50年一遇10min最大风速

受极点气候要素影响，有些年份会出现极点风况，其风速远远大于正常的风速，将可能带来破坏性影响。在风力发电机组选型过程中，最大风速是有必要考虑的要素。

首要，我们依据测风塔实测数据，通过选用相应办法，推算出了各测风塔处高层的50年一遇最大或极大风速，从而对整个风电场的极点风速有一个全体掌握。

测风塔处50年一遇最大风速核算首要选用以下办法：

a.选用附近气象站的长时间历年最大风速材料进行频率核算，并通过风电场现场实测材料与气象站材料的相关联系推算风电场的50年一遇最大或极大风速。

b.使用WindPRO进行50年一遇极大风速核算。

c. 1.25倍一年一遇10min最大风速法：Ve1最大(Z)= 0.8Ve50 最大(Z)，

式中：Ve1最大为1年一遇的最大风速；Ve50 最大为50年一遇的最大风速；Z为参阅风速高度。

各拟选机位处的50年一遇最大风速核算首要选用以下办法:

a.使用WAsP Engineering2.0进行50年一遇极大风速核算。

b.使用WindSim软件进行50年一遇极大风速核算。

c.在中纬度地区，Vref和Vave存在联系Vref/Vave=5，其中Vref便是50年一遇的最大l0min均匀风速，Vave是年均匀风速。

以上办法中，依据风电场实践状况、收集数据特点，至少挑选一种办法为首要办法，其他作为参阅和验证依据。

（3）湍流强度

湍流强度影响机组出力及载荷，过大的湍流强度将缩短机组使用寿命。在机组选型时，应归纳考虑环境、风电场地势及机位安置等要从来确认机组实践湍流强度值，包括有用湍流强度、风电场环境标准差等。

湍流强度核算时，应做到以下几点：选用10min数据进行湍流强度核算；选用多年数据；实用实测数据；针对部分实测数据中错误数据较多的状况，应对其进行相应除掉后再进行湍流强度核算，防止了湍流强度核算结果误差；针对逐台机位，进行湍流强度模仿。

2风电机组机型开始挑选

依据风电场风能资源条件、风况特征以及风电场所在区域的特别状况，结合行业要求、电网要求、国内外风电机组的制作水平、技能成熟程度、运转成绩、设备制作的可行性等进行风电场机组型式挑选。

风电机组选型原则上要满意以下要求：

(1)单机容量范围挑选

随着国际范围内的风力发电市场的迅猛添加，风力发电技能也有了长足的开展，兆瓦级以上机组技能逐步成熟，并逐步完成了商业化，现在国际范围内的均匀单机容量已挨近3.5MW，国内2.0~3.0MW级的风力发电机组成为现在的主流机型，为习惯各种风况条件，在机型方面又细分为中低风速区型、内陆型和高风速区型机组。机组选型应结合风电市场近年来的开展趋势，归纳考虑现在国内外风力发电机组的制作水平、技能成熟程度、实践运转状况、价格水平缓施工机械的吊装才能等要素，来开始选用合理的单机容量范围。

（2）满意安全等级要求

依据风电场场区年均匀风速、50年一遇最大风速和湍流强度结果，风电机组应满意安全等级要求。

（3）满意场址区特别环境、气候等条件要求。

依据风电场区域的极点最低气温、覆冰、雷暴等天气状况，选出适宜风电场的机型。

（4）满意国家动力局关于《风电信息办理暂行办法》的要求

风电机组设备制作信息由各风电机组制作企业依照《风电信息收集和提交技能规则》要求，在网上直接填报，经国家风电信息办理中心审阅后录入风电工程信息数据库；各风电机组制作企业应敞开端口，提供通讯协议等技能支持，满意国家风电信息办理中心长途获取风电机组有关运转数据的需求。

（5）满意国家动力局关于《风电机组并网检测办理暂行办法》的要求

依据《风电机组并网检测办理暂行办法》，自2011年1月1日起，新核准风电项目安装并网的风电机组，有必要是通过本办法规则检测的机型，只要符合相关技能规则的风电机组方可并网运转。

（6）满意工程进展保证

所选风电机组出产企业要具有满足的产能，以满意风电场的安装进展要求。别的，风电机组出产企业要具有必定的技能实力，具有指导风电机组吊装、调试的才能，能够配合完成风电机组土建、电气等配套工程的建造，以保证项目的建造进展。

（7）考虑风电机组出产企业实力等状况

风力发电机组出产企业的状况，直接影响机组的性能、质量等多项方针。在选型时需对机组出产企业状况进行考察，包括出产企业实力(含财务状况)，成绩、产品产量、出售状况和种类、出产企业是否通过质量办理体系认证等。

（8）考虑风力发电机组产品的特别要求

关于各个风力发电机组出产企业来说，其机型除了满意国家标准以外，还有自己的规划限制条件。如某风力发电机组出产企业的G90机型和G97机型对入流角的巨细限制。还有一些风力发电机组出产企业对风机安置距离有最小要求。针对以上状况，应确认逐台机位的适宜机型。

3机型技能经济比选

依据以上机型挑选条件确认开始机型后，应列出各机型技能参数表，并结合风电场的风况特征、土建安置计划、施工安装计划和交通运输计划等进行技能经济比较。

依据不同单机容量的风机进行开始的风机位排布，使用风能资源评价专业软件，结合各风机出产企业提供的功率曲线和推力系数，核算各风电机组的理论年发电量。考虑风电场年发电量归纳折减系数后，估算风电场年实践上网电量、年等效满负荷小时数、容量系数等。

为了剖析各种计划的优劣，分别对各计划的年发电量、风电场出资、风电场运营本钱进行比较，最终挑选度电本钱较低的机型为引荐机型。各参数见下表：

各计划经济技能比较形式表

计划	单位	计划	单位
装机容量	MW	年上网电量	MWh
单机容量	kW	发电机组出资	万元
风轮直径	m	单位千瓦出资	元/kW
轮毂高度	m	单位电能出资	元/kWh
台数	台	运营期本钱小计	万元
年等效使用小时	h	发电机组部分度电本钱	元/kWh

4轮毂高度比选

确认风电机组后，结合风机厂家的不同轮毂高度报价、施工安装费用，发电量及其收入差，通过归纳技能经济比较确认最佳轮毂高度。不同轮毂高度机组即独立互斥的计划，选用出资差额内部收益率法进行技能经济比较。即造价高的计划所添加的出资，假如从其所添加的售电收益获得高于项目希望内部收益率，则高造价计划为优；反之，引荐低轮毂计划。

下表为同一机型下不同轮毂高度比选模型：

某一单机容量下不同轮毂高度比选模型

选项	单位	数值
单机容量	kW
台数	台
轮毂高度	m	H1	H2		H3
根底费用差额	万元
塔架费用差额	万元
吊装费用差额	万元
……
费用差额合计	万元
发电量差额	万kWh
差额内部收益率	%

5定论

随着风电项目大范围的持续开发，可使用资源越来越少，为了充分使用风资源，机组选型显得尤为重要。作为规划单位，风电机组选型应以安全为前提，效益最大化为方针，从安全等级确认、单机容量初选、机型比选、轮毂高度比选等方面进行剖析，选出合适风电场的最优机组，最终进步风能资源的使用效率，进步风电场经济效益。