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秦海巖:產(chǎn)業(yè)升級有待更精細化地認識風(fēng)

   2019-01-04 風(fēng)能專委會CWEA327040
核心提示:目前,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入新階段,面對平價上網(wǎng)目標(biāo)落地和更多復(fù)雜地形項目開發(fā)所帶來的降本增效壓力,行業(yè)需要進行新一輪升級
目前,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入新階段,面對平價上網(wǎng)目標(biāo)落地和更多復(fù)雜地形項目開發(fā)所帶來的降本增效壓力,行業(yè)需要進行新一輪升級,通過精細化各項工作挖潛所有環(huán)節(jié)的價值。在這種情況下,風(fēng)能資源工作作為決定風(fēng)電場全生命周期收益的核心環(huán)節(jié),其重要性將凸現(xiàn),對它的精細化和準(zhǔn)確性要求也越來越高。可以說, 不能更精細化地認識風(fēng),就不可能真正開發(fā)出高效益的風(fēng)電項目,更談不上推動風(fēng)電技術(shù)進步。

前些年,受多重因素制約,風(fēng)能資源工作對項目收益的影響被極大削弱。

一是認知存在局限。早期,我國風(fēng)電機組依靠進口,技術(shù)源于歐洲。當(dāng)時提出要發(fā)展自己的風(fēng)電制造業(yè),一個重要原因是中國的風(fēng)況和環(huán)境條件與歐洲不同。但很多人認為,全世界的風(fēng)都一樣。這其實是認識不到位,不僅各國的風(fēng)況千差萬別,甚至各個機位點的風(fēng)能資源條件也不同。

二是技術(shù)手段單一,通常采用一兩年的現(xiàn)場測風(fēng)塔測風(fēng)數(shù)據(jù)和項目周邊氣象臺站的長期觀測數(shù)據(jù),運用 WAsP 軟件進行線性計算得到評估結(jié)果,偏差很大。

三是開發(fā)重心在“三北”地區(qū),風(fēng)能資源條件好,地形相對單一,資源評估技術(shù)難度低。

四是棄風(fēng)限電嚴(yán)重,機組發(fā)電效率不高,可靠性差,可利用率低。

五是電價高,企業(yè)能夠在更大范圍內(nèi)承受因風(fēng)能資源工作不精細造成的收益風(fēng)險。當(dāng)時,開展風(fēng)能資源工作更多的是為了滿足可研報告的需要,形式大于內(nèi)容。缺少這個環(huán)節(jié),政府主管部門不會核準(zhǔn)項目,企業(yè)的相關(guān)部門也無法做出投資決策。如此形成的可研報告不是可行性與否的研究報告,而是必須可行的研究報告,各項數(shù)據(jù)都可以按照投資決策指標(biāo)進行調(diào)整。

近幾年,技術(shù)進步推動激光雷達、CFD、中尺度數(shù)據(jù)庫、GIS 等在風(fēng)電領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,風(fēng)能資源工作的手段不斷豐富。與此同時,隨著我國風(fēng)電開發(fā)重心轉(zhuǎn)向中東南部,整體平均風(fēng)速下降,復(fù)雜場址增多,風(fēng)能資源評估和微觀選址變得越來越重要。尤其對于機位點排布,此前在開發(fā)“三北”地區(qū)的項目時,僅需重點考慮尾流的影響,按照幾倍風(fēng)輪直徑來設(shè)計機位點間距即可。而在中東南部的項目中,由于地形復(fù)雜,不同位置的風(fēng)能資源差異巨大,機位點選擇稍有偏差便可能造成大量的發(fā)電損失。此外,帶方案招標(biāo)模式的推廣也將促進風(fēng)能資源工作精細程度的提升。

在此基礎(chǔ)上,未來對風(fēng)的認識與機組選型設(shè)計之間會存在更為密切的關(guān)系。首先,微觀選址的定制化,要求基于各個機位點的風(fēng)能資源條件進行機組選型,因地制宜配置塔筒高度、風(fēng)輪直徑、控制策略等。其次,同一個風(fēng)電場的機組與機組之間,不同的風(fēng)電場與風(fēng)電場之間需要協(xié)同控制,這也對前期風(fēng)能資源評估、微觀選址、機組選型、控制策略一體化設(shè)計提出了更高要求。再次,開發(fā)海上風(fēng)電項目時,為了實現(xiàn)風(fēng)、浪、洋流與基礎(chǔ)和機組之間的耦合,降低尾流影響,做好臺風(fēng)防范工作,風(fēng)能資源工作必須與風(fēng)電機組設(shè)計,風(fēng)電場工程設(shè)計、施工,后期運維緊密結(jié)合。最后,隨著分散式風(fēng)電的快速發(fā)展,風(fēng)能資源工作的邏輯發(fā)生了根本變化。以前,微觀選址是選出好的機位點 ;現(xiàn)在需要根據(jù)指定區(qū)域的條件篩選合適的機型,實現(xiàn)收益最大化。尤其是在開發(fā)工業(yè)園區(qū)內(nèi)的分散式風(fēng)電時,機位點的選擇空間更小。此外,對于分散式風(fēng)電而言,開展長期現(xiàn)場測風(fēng)的成本是不可承受的,如何利用中尺度數(shù)據(jù)和激光雷達測風(fēng)等做好風(fēng)能資源評估是一大挑戰(zhàn)。未來,風(fēng)能資源工程師不僅要會運用先進的軟硬件工具,更需掌握風(fēng)電機組的知識 ;風(fēng)電機組設(shè)計工程師同樣必須了解風(fēng),才能設(shè)計出合適的風(fēng)電機組,使項目開發(fā)達到最佳效果。

中國是目前全球最大的風(fēng)電市場,也是風(fēng)能資源條件最復(fù)雜的地區(qū),對我國風(fēng)能資源工程師而言,這既是挑戰(zhàn),也是引領(lǐng)全球風(fēng)能資源相關(guān)技術(shù)演進的機遇。當(dāng)下,業(yè)界應(yīng)當(dāng)根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新形勢,深化對風(fēng)的認識,加大創(chuàng)新力度,充分釋放這一環(huán)節(jié)在降低風(fēng)電項目全生命周期度電成本中的價值。
 
標(biāo)簽: 秦海巖 風(fēng)電
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