風速不占優(yōu)，如何成為全省發(fā)電第一？

　　近日，江蘇省國網(wǎng)公司完成了2019年陸上風電項目的運行數(shù)據(jù)對標，連云港和風灌西的風電場（下稱“和風灌西項目”）在風速不占優(yōu)的情況下，折算滿發(fā)利用小時數(shù)實現(xiàn)全省第一，達到2471.88h。綜合微觀選址復(fù)核報告與2019年實際情況反算，該項目已基本符合平價項目收益要求。 

　　這給我們以啟迪：通過技術(shù)創(chuàng)新挖潛，一些低風速項目開發(fā)建設(shè)也可以在平價下實現(xiàn)投資收益。 

和風灌西風電場 

　　2019年的江蘇，顯然更考驗項目的低風速發(fā)電能力。據(jù)《中國風能太陽能資源年景公報（2019年）》顯示，2019年是江蘇省的“小風年”：該省70m高度年平均風速與年平均風功率密度相比常年平均值偏小2.3%與6.7%。 

　　和風灌西項目能夠在“小風年”取得上述成績，與業(yè)主優(yōu)秀的管理密不可分。而其全部機組所搭載的TurbineBoost?數(shù)字化控制技術(shù)，也是實現(xiàn)更高發(fā)電量的重要原因之一。 

　　TurbineBoost?由YawPlus?、槳距角最優(yōu)值、增益最優(yōu)控制、能耗優(yōu)化、啟停機優(yōu)化、切入轉(zhuǎn)速優(yōu)化、暴風算法、PowerShoot?等一系列控制技術(shù)功能模塊所組成，是金風科技智能風機實現(xiàn)發(fā)電性能最優(yōu)的“中樞神經(jīng)”。這其中，YawPlus?的發(fā)電量提升能力尤其值得關(guān)注。 

　　通過仿真計算和對測試結(jié)果分析，風電載荷與系統(tǒng)控制工程師們提出，如果偏航的對風角度與來流方向不對正，會造成明顯的機組功率損失，大大影響機組發(fā)電能力。 

　　為解決這個問題，工程師們進一步研究發(fā)現(xiàn)，偏航角度與功率損失之間的符合某種函數(shù)關(guān)系，從而針對這種偏差所造成的發(fā)電量損失問題，研究出多種手段實現(xiàn)偏航對風偏差的矯正： 

　　一類是利用傳感器測量偏差角度值進行矯正，另一類通過回歸分析或其他機器學習方法建模的手段，對搜集到的數(shù)據(jù)進行擬合分析后，計算出不同風速段的偏差值。其中第二種方法，又可分為場級矯正和單機矯正兩種。 

　　不同年均風速下相同偏航角度對功率的影響程度對比與不同仿真工具結(jié)果、實測結(jié)果擬合曲線以及正弦曲線的對比（引自DNV-GL Report） 

　　金風科技YawPlus?的優(yōu)勢在于，充分掌握并無縫整合實現(xiàn)了上述兩大類手段的三種方法，推動了這項技術(shù)的產(chǎn)品應(yīng)用和效果驗證，使金風科技智能風機獲得了從單機到整場實現(xiàn)偏航對風偏差校正的能力。 

　　無論機組最終切換采用了上述哪種方式，YawPlus?技術(shù)都能夠幫助在役機組在現(xiàn)有基礎(chǔ)上顯著提升發(fā)電量。此外它還有另一個值得關(guān)注作用：由于該技術(shù)能改善因控制環(huán)境設(shè)定和參數(shù)匹配無法達到理想狀態(tài)值而造成的性能狀態(tài)次優(yōu)折減，對新建項目而言，有利于降低產(chǎn)能影響的不確定性。 

　　2019年，金風科技在TurbineBoost?的基礎(chǔ)版本上，結(jié)合運行條件對和風灌西項目進行了針對性優(yōu)化，使46臺機組的發(fā)電能力得到進一步的提升。 

　　和風灌西項目TurbineBoost?技術(shù)性能優(yōu)化（以上數(shù)值依賴于具體項目） 

　　當然，TurbineBoost?乃至YawPlus?的升級應(yīng)用，是和風灌西項目發(fā)電量超出設(shè)計預(yù)期的重要因素，但不是唯一的技術(shù)因素。 

　　和風灌西項目全部采用了金風永磁直驅(qū)機組。該技術(shù)路線具有更寬的調(diào)速范圍，能更好地利用低風速區(qū)間的風能，降低啟停機影響，相比普通機型效率提高約3%~5%。同時，優(yōu)秀的供應(yīng)鏈與質(zhì)量管控體系、全面的服務(wù)能力、根據(jù)江蘇電網(wǎng)考核要求采用針對性策略的金風新能源場站能量管理系統(tǒng)以及永磁直驅(qū)機組簡單的結(jié)構(gòu)，也使得運行在和風灌西項目中的機組更為可靠，電量損失更少。2019年和風灌西設(shè)備可利用率達到99.57%，且因電網(wǎng)調(diào)度損失電量由10萬~20萬kWh/月降至1萬kWh/月，均遠超項目設(shè)計預(yù)期。 

　　對風有著更充分理解的智能化軟件，與更高效可靠的硬件協(xié)力配合產(chǎn)生的發(fā)電量提升能力，在2019年的江蘇被充分體現(xiàn)出來： 

　　在風速明顯偏低的2019年，江蘇省年利用小時數(shù)排名前10的項目中有7個采用了金風科技機組。此次對標中可利用率排名第一的大中風電項目，也同樣采用了金風科技永磁直驅(qū)機組。 

　　和風灌西項目的成功案例提醒我們，未來的低風速市場并不是毫無機會，而是要努力推動技術(shù)創(chuàng)新，充分發(fā)掘軟硬件潛能：在軟件上對風有充分的理解，智能化上有更強的針對性策略，應(yīng)用時真的起到“四兩撥千斤”的作用；在硬件上實現(xiàn)設(shè)計的簡單可靠，整機性能的高效，質(zhì)量能夠經(jīng)得起時間的考驗——最終在軟、硬件協(xié)同工作的過程中，更快更多捕捉風能、提取電量，并有效控制成本，推動收益跑贏電價。 

　　正如多位行業(yè)專家所提到的，平價時代的風電發(fā)展更多地需要依托于技術(shù)進步。對低風速地區(qū)風電的下一步發(fā)展，我們可以少一點畏懼，多一些信心，通過不斷地探索實踐，終將戰(zhàn)勝困難，迎來新藍海。