据统计,我国不少风电场投产后,年均发电量比预测值竟低了有20%~30%,其主要原因是风资源评估失误,使风电场达不到预期发电量,给项目造成不小的经济损失。
由此看来,精确的风资源评估在风电场建设初期是多么的至关重要。
事实上,风能资源评估主要参考风功率密度、风玫瑰图,风速的日变化和年变化,湍流强度,电线结冰、盐雾等因素。
风功率密度是什么?准确定义是气流垂直通过单位截面积的风能,换言之,就是与风向垂直的单位面积中风所具有的功率,其数值取自风机监控系统采集的给定时间周期内的平均值。
具体来讲,风功率密度蕴含着风速、风速频率分布和空气密度等信息,它是衡量风电场风能资源的综合指标。
根据我国风能区域等级划分标准,年均风速在5m/s以上、年有效风功率密度在150~100W/㎡的风场区域,被称为风资源可利用区域。
从现实来讲,风资源可利用区域,风功率密度较低,风电场资本回报率不会特别高;但在一些电能紧缺、偏远地区还是很有开发价值的,毕竟这是两全其美、兼济天下的好事。
反之,年均风速在5.5m/s以上、年有效风功率密度为150~200W/㎡的风资源次丰富区,年均风速在6m/s以上、年有效风功率密度大于200W/㎡以上的风资源丰富区,都是比较理想的风电开发建设区域。
总而言之,风电场的平均风速越大,风功率密度就越大,故风能可利用小时数也就越多。
在风电场风况较好的前提下,风电机组布置时,应考虑与风能特性的匹配,能有效提高机组的年发电量,可有效减少度电成本。
但风资源贫乏(年均风速4.5m/s)、风功率密度偏低(小于100W/㎡)区域,真的没有开发价值吗?非也!
的确,对大型并网型风力发电机组而言,风资源贫乏区域一般没什么利用价值。但在部分风电场,因地形复杂多样,也存在有局部小区域大风区,这就要另当别论了。
可见,风功率密度越低,风资源质量不见得就很差。
因而,对风资源来说,具体项目具体测量评估,不可一概而论。
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