低風(fēng)速開發(fā)環(huán)境愈發(fā)復(fù)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(zhǔn)計劃，項目共計3400萬千瓦.其中,中東部和南方地區(qū)首次占據(jù)主要位置,其中山東省規(guī)模最大，為309.62萬千瓦，其次為云南的298.7萬千瓦。從區(qū)域分布來看，中東部和南方地區(qū)核準(zhǔn)規(guī)模創(chuàng)歷史新高。其中華東地區(qū)480萬千瓦，華中地區(qū)827萬千瓦，華南地區(qū)865萬千瓦，三個區(qū)域占全部計劃的65%。

業(yè)內(nèi)人士表示,隨著我國低風(fēng)速風(fēng)電技術(shù)的快速進步,中東部和南方地區(qū)風(fēng)電已經(jīng)步入規(guī)模化發(fā)展,預(yù)計"十三五"時期,風(fēng)電將對上述地區(qū)拉動投資和調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)起到重要作用。

低風(fēng)速地區(qū)的風(fēng)電開發(fā)無疑是未來幾年,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)電開發(fā)向中東部轉(zhuǎn)移，同時明確鼓勵低風(fēng)速風(fēng)電開發(fā)。幾年來，以龍源電力、遠景能源為代表的風(fēng)電開發(fā)和設(shè)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)電開發(fā)已成為可能，我國可開發(fā)風(fēng)能資源的規(guī)模也隨之增加了10億千瓦。

復(fù)雜山地低風(fēng)速考驗資源評估精準(zhǔn)度

隨著越來越多的風(fēng)電投資企業(yè)將目光南下東移跑馬圈地,中東部可開發(fā)資源日益減少且形勢復(fù)雜.“復(fù)雜的山地地形占據(jù)了目前低風(fēng)速地區(qū)資源可開發(fā)區(qū)域的大部分比例,可以說,低風(fēng)速風(fēng)電開發(fā)進入了復(fù)雜地形山地階段.”遠景能源副總經(jīng)理王曉宇說,復(fù)雜地形帶來的挑戰(zhàn)，如果再疊加低風(fēng)速條件，評估準(zhǔn)確的風(fēng)速水平更為困難，而遠景能源通過對多個低風(fēng)速風(fēng)電場項目的后評估發(fā)現(xiàn)，在低風(fēng)速風(fēng)電場設(shè)計過程中，0.1m/s的風(fēng)速誤差會帶來2.5-3%的發(fā)電量相對誤差、1.5%的資本金IRR絕對誤差。同時也會帶來評估平均湍流強度、最大湍流強度、最大瞬時風(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(shù)的很大誤差。

遠景的技術(shù)專家認(rèn)為,為了更好的控制這一誤差，需要從兩方面入手：一是長達一年以上的測風(fēng)過程管理;二是對測風(fēng)數(shù)據(jù)的精細(xì)化處理。和行業(yè)目前普遍采用的人工處理測風(fēng)數(shù)據(jù)不同，為最大限度減少全生命期管理和應(yīng)用中的不可控變量帶來的影響，遠景能源開發(fā)了“格林威治”測風(fēng)數(shù)據(jù)自動化管理模塊，不僅實現(xiàn)了管理數(shù)據(jù)完整性99%以上，有效性98%以上。

“這種標(biāo)準(zhǔn)化的測風(fēng)數(shù)據(jù)處理支持，分析誤差控制在0.1m/s以內(nèi)。”遠景能源副總經(jīng)理王曉宇介紹，“格林威治”測風(fēng)數(shù)據(jù)自動化管理模塊每天自動從郵箱提取數(shù)據(jù)，在超算服務(wù)器進行同步解析，按照數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查算法進行數(shù)據(jù)的質(zhì)量判斷報警。并以郵件或短信的形式，將數(shù)據(jù)分析狀況和異常報警信息即時發(fā)送給風(fēng)資源工程師。工程師任何時間、任何地點都可以實現(xiàn)對自己數(shù)據(jù)的監(jiān)控狀態(tài)，并及時安排測風(fēng)設(shè)備的維護。同時，針對完成測風(fēng)后獲得的測風(fēng)數(shù)據(jù)集，支持工程師進行深度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)管理。

業(yè)界資深人士認(rèn)為,“格林威治”的另一個重要意義在于,通過高性能的計算資源，更精細(xì)化的模擬仿真能夠更準(zhǔn)確的模擬機位實際風(fēng)況特點，識別處理如負(fù)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%以內(nèi)。同時,準(zhǔn)確的測風(fēng)數(shù)據(jù)、最接近實際風(fēng)況的CFD模擬，為遠景能源最終出具經(jīng)濟指標(biāo)最優(yōu)的機位優(yōu)化方案打下了堅實基礎(chǔ)。

王曉宇表示，如果是在普通的平原風(fēng)電場,或許格林威治云平臺的作用不會發(fā)揮得那么明顯.而復(fù)雜山地風(fēng)電場與平原風(fēng)電場根本不是一個風(fēng)險等級.格林平臺運用精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型提高了精度,像拿著放大鏡一樣,把每個點都看得很清楚.然后像編織漁網(wǎng)一樣,把各個點位有效連接起來.否則,失之毫厘,謬之千里,細(xì)微選址誤差帶來的損失,即使安裝效率再高的風(fēng)機,也是無稽之談.這一點在復(fù)雜山地低風(fēng)速風(fēng)電場的體現(xiàn)更加明顯。

理性分析復(fù)雜山地開發(fā)客戶需求識別

隨著我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向低風(fēng)速地區(qū),產(chǎn)業(yè)調(diào)整的步伐也逐漸從過去的單純追求速度和數(shù)量,轉(zhuǎn)向追求質(zhì)量.質(zhì)量的含義就是風(fēng)電場全生命周期的精準(zhǔn)管理.此前在平原風(fēng)電場風(fēng)電開發(fā)多是拼風(fēng)機,而在低風(fēng)速地區(qū)特別是復(fù)雜山地地形風(fēng)電場,發(fā)電量和發(fā)電小數(shù)不再是評判的簡單標(biāo)準(zhǔn)。

王曉宇表示,常規(guī)的風(fēng)電場設(shè)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(biāo)，遠景能源的機位優(yōu)化模塊可以分別設(shè)置可以滿足投資回報率最優(yōu)、現(xiàn)金流最優(yōu)、發(fā)電量最優(yōu)三個定制化的的多優(yōu)化目標(biāo)。通過格林云平臺，快速給出投資回報率最大、現(xiàn)金流回報最大及發(fā)電量最大的不同比選方案，供不同訴求的客戶得到自己最想要的經(jīng)濟目標(biāo)復(fù)合最優(yōu)的平衡方案。

山地風(fēng)電場地形復(fù)雜，機位處風(fēng)速跨度大，根據(jù)格林威治云平臺三種優(yōu)化指標(biāo)，不同的優(yōu)化指標(biāo)適合不同的需求。在某典型山地風(fēng)場中，當(dāng)以NPV最優(yōu)為優(yōu)化目標(biāo)時，可優(yōu)化得到53個機位，年等效滿發(fā)小時數(shù)約為3011h，內(nèi)部收益率為27.0%，凈現(xiàn)值達到13.1億元;當(dāng)以IRR為優(yōu)化目標(biāo)時，可優(yōu)化得到33個機位，年等效滿發(fā)小時數(shù)為3283h，內(nèi)部收益率為28.4%，凈現(xiàn)值為9.2億元;當(dāng)以發(fā)電量最優(yōu)為優(yōu)化目標(biāo)時，根據(jù)項目容量50MW限制，可優(yōu)化出25個機位，年等效滿發(fā)小時數(shù)為3356h，內(nèi)部收益率為28.0%，凈現(xiàn)值為7.1億元。對比三種優(yōu)化結(jié)果，當(dāng)以NPV最優(yōu)為優(yōu)化目標(biāo)時，風(fēng)電場規(guī)模較大，但初始投資較大，適合追求規(guī)模的業(yè)主;當(dāng)以IRR最優(yōu)為優(yōu)化目標(biāo)時，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(shè)計方案通過理性的數(shù)據(jù)展現(xiàn)在投資者面前時，投資者才能在這樣復(fù)雜的山地投資項目中找到真正符合自己投資需求的風(fēng)場設(shè)計方案。

遠景能源是中國低風(fēng)速風(fēng)電開發(fā)的開拓者和領(lǐng)先者,在低風(fēng)速風(fēng)電風(fēng)機制造和風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計以及運營管理等過程中始終領(lǐng)跑,并積累了寶貴的經(jīng)驗.遠景認(rèn)為,識別客戶在復(fù)雜山地地形風(fēng)電場的需求,明確客戶的需求并建立解決方案體系,向客戶理性分析和展示,不僅僅是對于客戶負(fù)責(zé),也有利于推動業(yè)界對于低風(fēng)速發(fā)展趨勢的認(rèn)識進一步深化,促進產(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(fù)雜山地地形，格林威治云平臺在10分鐘時間內(nèi)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，實現(xiàn)3%-5%的風(fēng)電場整體發(fā)電量提升，超過5%的經(jīng)濟性收益。

遠景能源的智能工具大大提高了準(zhǔn)確性，減少了人工支出，保障了電場收益，為中小開發(fā)商進軍復(fù)雜地形低風(fēng)速風(fēng)電項目提供了軟件利器。同時，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(fù)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(shè)計藍圖能夠成功落地，多種機型為軟件落地提供了堅實的硬件支撐,而這在其他品牌是無法實現(xiàn)的。

遠景能源各系列的智能風(fēng)機產(chǎn)品擁有先進的測量技術(shù)、數(shù)據(jù)分析專家系統(tǒng)、主動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(fù)雜風(fēng)況和長期運行中擁有快速的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)能力，因此，在低風(fēng)速復(fù)雜山地風(fēng)電場，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)險奠定了堅實基礎(chǔ)。

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)實力和核心競爭力的關(guān)鍵所在,也是遠景能源對于未來中國風(fēng)電發(fā)展的信心所在.通過技術(shù)進步提升中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的質(zhì)量,才有助于推動我國可再生能源發(fā)展的目標(biāo),才有助于實現(xiàn)我們的國際承諾和可持續(xù)發(fā)展。