近年来随着风电技术的发展进步,我国主要风电开发企业适应风电市场的消纳需求,纷纷瞄准内陆低风速区域的风资源开发和利用,并已有规模化的低风速风电项目投入实际运行。
目前有大量的低风速风电项目正在前期工作阶段,其中也出现了一些新的问题。以下着重于风资源分析,谈几点个人的体会。
1.风资源评估的精度对项目投资收益影响较大
现在所说的低风速风电项目,多指机位点轮毂高度上年平均风速5.3m/s ~ 6.5m/s 的平原区域或相应风功率密度的高原区域内可开发风电的项目,其一年内风速介于3m/s ~ 7m/s 的频率高。而现在主流风电机组在低风速段出力随风速的变化明显,也即功率曲线的斜率较大。因此,相对于高风速风电项目而言,低风速风电项目内风能资源评估的精度,对项目发电收益的影响更大。
2. 低风速风电项目场址内风资源分布变化较大
低风速风电项目多位于风能资源丰富带的外围或地形加速作用较明显的区域,在我国的分布范围广,其项目场址内地形、地貌较复杂。
由于地表形状和性质等对风流的影响明显,大气边界层低层内各种影响因素交替作用且主次不明,形成了丰富多彩的大气湍流等多尺度的天气现象。而持续的、经常的风流,更主要地是由于大气系统和大范围地形地貌的共同影响所致。正如在小微尺度上流体经过一粗糙面时会产生一定的分离现象,大气流经大范围地形地貌时也会有分离现象。这种分离现象在低风速风电项目场址内较多,场址内风资源空间分布的变化较大。
另一方面,风速较小时,湍流强度较大,气流的持续性较差,风资源在时间分布上变化也较大。
目前,低风速风电项目在风资源探测阶段,测风位置多选于风能资源相对较好之处,在项目风资源分析时应重视测风塔代表性分析,结合计算流体力学和边界层气象学知识,使用Windsim 等先进的风资源分析软件,科学地、合理地确定项目规模。
3. 低风速时风电机组投切运行的经济性
低风速时,风流的稳定性较差,有时一阵3m/s-4m/s 的风持续10 多分钟即停了。若在这样的小风时段内风电机组投切运行,一方面易引起电网波动,另一方面也可能发电收益会是负的。
4. 低风速风电项目内风向变化较大