低風(fēng)速開(kāi)發(fā)環(huán)境愈發(fā)復雜單純拼風(fēng)機遠遠不夠

今年上半年,國家能源局公布“十二五”第五批風(fēng)電項目核準計劃，項目共計3400萬(wàn)千瓦.其中,中東部和南方地區首次占據主要位置,其中山東省規模最大，為309.62萬(wàn)千瓦，其次為云南的298.7萬(wàn)千瓦。從區域分布來(lái)看，中東部和南方地區核準規模創(chuàng )歷史新高。其中華東地區480萬(wàn)千瓦，華中地區827萬(wàn)千瓦，華南地區865萬(wàn)千瓦，三個(gè)區域占全部計劃的65%。

業(yè)內人士表示,隨著(zhù)我國低風(fēng)速風(fēng)電技術(shù)的快速進(jìn)步,中東部和南方地區風(fēng)電已經(jīng)步入規?；l(fā)展,預計"十三五"時(shí)期,風(fēng)電將對上述地區拉動(dòng)投資和調整能源消費結構起到重要作用。

低風(fēng)速地區的風(fēng)電開(kāi)發(fā)無(wú)疑是未來(lái)幾年,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向所在.此前,我國陸上風(fēng)電技術(shù)可開(kāi)發(fā)條件是風(fēng)資源7米/秒。2011年，國家能源局提出風(fēng)電開(kāi)發(fā)向中東部轉移，同時(shí)明確鼓勵低風(fēng)速風(fēng)電開(kāi)發(fā)。幾年來(lái)，以龍源電力、遠景能源為代表的風(fēng)電開(kāi)發(fā)和設備企業(yè)加快技術(shù)和管理創(chuàng )新，目前5.5米/秒甚至更低資源品質(zhì)的風(fēng)電開(kāi)發(fā)已成為可能，我國可開(kāi)發(fā)風(fēng)能資源的規模也隨之增加了10億千瓦。

復雜山地低風(fēng)速考驗資源評估精準度

隨著(zhù)越來(lái)越多的風(fēng)電投資企業(yè)將目光南下東移跑馬圈地,中東部可開(kāi)發(fā)資源日益減少且形勢復雜.“復雜的山地地形占據了目前低風(fēng)速地區資源可開(kāi)發(fā)區域的大部分比例,可以說(shuō),低風(fēng)速風(fēng)電開(kāi)發(fā)進(jìn)入了復雜地形山地階段.”遠景能源副總經(jīng)理王曉宇說(shuō),復雜地形帶來(lái)的挑戰，如果再疊加低風(fēng)速條件，評估準確的風(fēng)速水平更為困難，而遠景能源通過(guò)對多個(gè)低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)項目的后評估發(fā)現，在低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)設計過(guò)程中，0.1m/s的風(fēng)速誤差會(huì )帶來(lái)2.5-3%的發(fā)電量相對誤差、1.5%的資本金IRR絕對誤差。同時(shí)也會(huì )帶來(lái)評估平均湍流強度、最大湍流強度、最大瞬時(shí)風(fēng)速、風(fēng)切變、入流角等影響機組安全運行的風(fēng)況特征參數的很大誤差。

遠景的技術(shù)專(zhuān)家認為,為了更好的控制這一誤差，需要從兩方面入手：一是長(cháng)達一年以上的測風(fēng)過(guò)程管理;二是對測風(fēng)數據的精細化處理。和行業(yè)目前普遍采用的人工處理測風(fēng)數據不同，為最大限度減少全生命期管理和應用中的不可控變量帶來(lái)的影響，遠景能源開(kāi)發(fā)了“格林威治”測風(fēng)數據自動(dòng)化管理模塊，不僅實(shí)現了管理數據完整性99%以上，有效性98%以上。

“這種標準化的測風(fēng)數據處理支持，分析誤差控制在0.1m/s以?xún)取?rdquo;遠景能源副總經(jīng)理王曉宇介紹，“格林威治”測風(fēng)數據自動(dòng)化管理模塊每天自動(dòng)從郵箱提取數據，在超算服務(wù)器進(jìn)行同步解析，按照數據質(zhì)量檢查算法進(jìn)行數據的質(zhì)量判斷報警。并以郵件或短信的形式，將數據分析狀況和異常報警信息即時(shí)發(fā)送給風(fēng)資源工程師。工程師任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以實(shí)現對自己數據的監控狀態(tài)，并及時(shí)安排測風(fēng)設備的維護。同時(shí)，針對完成測風(fēng)后獲得的測風(fēng)數據集，支持工程師進(jìn)行深度的標準化數據管理。

業(yè)界資深人士認為,“格林威治”的另一個(gè)重要意義在于,通過(guò)高性能的計算資源，更精細化的模擬仿真能夠更準確的模擬機位實(shí)際風(fēng)況特點(diǎn)，識別處理如負剪切等影響機型選擇的重要特性,可以將機位風(fēng)資源誤差控制到5%以?xún)?。同時(shí),準確的測風(fēng)數據、最接近實(shí)際風(fēng)況的CFD模擬，為遠景能源最終出具經(jīng)濟指標最優(yōu)的機位優(yōu)化方案打下了堅實(shí)基礎。

王曉宇表示，如果是在普通的平原風(fēng)電場(chǎng),或許格林威治云平臺的作用不會(huì )發(fā)揮得那么明顯.而復雜山地風(fēng)電場(chǎng)與平原風(fēng)電場(chǎng)根本不是一個(gè)風(fēng)險等級.格林平臺運用精準的數學(xué)模型提高了精度,像拿著(zhù)放大鏡一樣,把每個(gè)點(diǎn)都看得很清楚.然后像編織漁網(wǎng)一樣,把各個(gè)點(diǎn)位有效連接起來(lái).否則,失之毫厘,謬之千里,細微選址誤差帶來(lái)的損失,即使安裝效率再高的風(fēng)機,也是無(wú)稽之談.這一點(diǎn)在復雜山地低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)的體現更加明顯。

理性分析復雜山地開(kāi)發(fā)客戶(hù)需求識別

隨著(zhù)我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)轉向低風(fēng)速地區,產(chǎn)業(yè)調整的步伐也逐漸從過(guò)去的單純追求速度和數量,轉向追求質(zhì)量.質(zhì)量的含義就是風(fēng)電場(chǎng)全生命周期的精準管理.此前在平原風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電開(kāi)發(fā)多是拼風(fēng)機,而在低風(fēng)速地區特別是復雜山地地形風(fēng)電場(chǎng),發(fā)電量和發(fā)電小數不再是評判的簡(jiǎn)單標準。

王曉宇表示,常規的風(fēng)電場(chǎng)設計工具只有基于固定容量和單一機型的發(fā)電量最優(yōu)一項優(yōu)化目標，遠景能源的機位優(yōu)化模塊可以分別設置可以滿(mǎn)足投資回報率最優(yōu)、現金流最優(yōu)、發(fā)電量最優(yōu)三個(gè)定制化的的多優(yōu)化目標。通過(guò)格林云平臺，快速給出投資回報率最大、現金流回報最大及發(fā)電量最大的不同比選方案，供不同訴求的客戶(hù)得到自己最想要的經(jīng)濟目標復合最優(yōu)的平衡方案。

山地風(fēng)電場(chǎng)地形復雜，機位處風(fēng)速跨度大，根據格林威治云平臺三種優(yōu)化指標，不同的優(yōu)化指標適合不同的需求。在某典型山地風(fēng)場(chǎng)中，當以NPV最優(yōu)為優(yōu)化目標時(shí)，可優(yōu)化得到53個(gè)機位，年等效滿(mǎn)發(fā)小時(shí)數約為3011h，內部收益率為27.0%，凈現值達到13.1億元;當以IRR為優(yōu)化目標時(shí)，可優(yōu)化得到33個(gè)機位，年等效滿(mǎn)發(fā)小時(shí)數為3283h，內部收益率為28.4%，凈現值為9.2億元;當以發(fā)電量最優(yōu)為優(yōu)化目標時(shí)，根據項目容量50MW限制，可優(yōu)化出25個(gè)機位，年等效滿(mǎn)發(fā)小時(shí)數為3356h，內部收益率為28.0%，凈現值為7.1億元。對比三種優(yōu)化結果，當以NPV最優(yōu)為優(yōu)化目標時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)規模較大，但初始投資較大，適合追求規模的業(yè)主;當以IRR最優(yōu)為優(yōu)化目標時(shí)，更注重單位投資的收益，適合對投資回報率有更高要求的業(yè)主。只有將不同的設計方案通過(guò)理性的數據展現在投資者面前時(shí)，投資者才能在這樣復雜的山地投資項目中找到真正符合自己投資需求的風(fēng)場(chǎng)設計方案。

遠景能源是中國低風(fēng)速風(fēng)電開(kāi)發(fā)的開(kāi)拓者和領(lǐng)先者,在低風(fēng)速風(fēng)電風(fēng)機制造和風(fēng)電場(chǎng)規劃設計以及運營(yíng)管理等過(guò)程中始終領(lǐng)跑,并積累了寶貴的經(jīng)驗.遠景認為,識別客戶(hù)在復雜山地地形風(fēng)電場(chǎng)的需求,明確客戶(hù)的需求并建立解決方案體系,向客戶(hù)理性分析和展示,不僅僅是對于客戶(hù)負責,也有利于推動(dòng)業(yè)界對于低風(fēng)速發(fā)展趨勢的認識進(jìn)一步深化,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的理性和高質(zhì)量發(fā)展。

軟硬件協(xié)同智能識別需求的綜合解決方案

那么是不是開(kāi)發(fā)企業(yè)用了格林威治提高了選址精度,任何品牌風(fēng)機都可以”迎難而上”了呢?答案顯然不是。

王曉宇表示，針對復雜山地地形，格林威治云平臺在10分鐘時(shí)間內就可以為業(yè)主完成支持多種機型混排的高精度的高度定制化的微觀(guān)選址混排方案，在把控單機適用性和單機經(jīng)濟性的前提下，實(shí)現3%-5%的風(fēng)電場(chǎng)整體發(fā)電量提升，超過(guò)5%的經(jīng)濟性收益。

遠景能源的智能工具大大提高了準確性，減少了人工支出，保障了電場(chǎng)收益，為中小開(kāi)發(fā)商進(jìn)軍復雜地形低風(fēng)速風(fēng)電項目提供了軟件利器。同時(shí)，遠景成熟的2兆瓦系列風(fēng)機平臺的低風(fēng)速風(fēng)機產(chǎn)品家族已更加豐富——2.1兆瓦115米和2.2兆瓦121米風(fēng)輪機組為投資超低風(fēng)速風(fēng)資源提供了更多選擇，2.2兆瓦115米風(fēng)輪山地適用機組為復雜地形超高湍流的運行環(huán)境量身打造，使得完美的風(fēng)電項目設計藍圖能夠成功落地，多種機型為軟件落地提供了堅實(shí)的硬件支撐,而這在其他品牌是無(wú)法實(shí)現的。

遠景能源各系列的智能風(fēng)機產(chǎn)品擁有先進(jìn)的測量技術(shù)、數據分析專(zhuān)家系統、主動(dòng)性能控制和基于可靠性的決策算法等多種智能控制技術(shù)，這使得風(fēng)機在復雜風(fēng)況和長(cháng)期運行中擁有快速的自學(xué)習、自適應能力，因此，在低風(fēng)速復雜山地風(fēng)電場(chǎng)，遠景能源智能風(fēng)機可以有效提高能量的捕獲和利用效率)，并為提升風(fēng)電效益、降低投資風(fēng)險奠定了堅實(shí)基礎。

軟硬件協(xié)同,智能識別需求的整體解決方案,不僅是遠景能源技術(shù)實(shí)力和核心競爭力的關(guān)鍵所在,也是遠景能源對于未來(lái)中國風(fēng)電發(fā)展的信心所在.通過(guò)技術(shù)進(jìn)步提升中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的質(zhì)量,才有助于推動(dòng)我國可再生能源發(fā)展的目標,才有助于實(shí)現我們的國際承諾和可持續發(fā)展。