在風電場項目開發(fā)建設(shè)的不同階段,因為有預期收益分析的需要,都要求對工程可能獲得的上網(wǎng)電量進行估算和預測。尤其是風電場工程投入運營之前,由于上網(wǎng)電量對于工程投資回報分析至關(guān)重要,而工程現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)還未積累,因此,如何展開上網(wǎng)電量估算和預測將是一項影響深遠的關(guān)鍵工作。
影響風電場工程上網(wǎng)電量的因素涉及風電機組自身出力特性、風電場空域風能資源、風電機組間尾流影響狀況、風電機組持續(xù)工作和適應惡劣氣象條件的能力、場內(nèi)集電線路系統(tǒng)的電力損耗等。此外,由于實際計算往往還要借助自動記錄數(shù)據(jù)和計算軟件,而自動采集數(shù)據(jù)的誤差和計算軟件的局限性也將是影響計算結(jié)果準確性的重要因素。
由于上述這些影響因素廣泛存在,分析這些因素,尤其是針對具體工程計量這些因素所構(gòu)成的影響程度是一項繁瑣而困難的工作,使得工程應用中存在著不同的方法,而這些方法又有不同特點及適用性。
1 我國現(xiàn)行風電場工程上網(wǎng)電量的估算方法
目前,我國正式頒布使用的指導風電場工程上網(wǎng)電量預測估算的規(guī)范文件主要有《風電場預可行性研究報告編制辦法》、《風電場工程可行性研究報告編制辦法》和《風力發(fā)電場項目可行性研究報告編制規(guī)程》等。上述規(guī)范文件提供的是這樣一種上網(wǎng)電量計算方法:依據(jù)確定的代表年風能資源數(shù)據(jù)計算得到理論上網(wǎng)電量,按照可能導致實際上網(wǎng)電量不足的影響因素分別估算電量折減,進而估算預測出上網(wǎng)電量。
可能導致上網(wǎng)電量不足的影響因素一般包括機組間尾流影響損失、機組設(shè)備可利用率影響損失、機組出力曲線保證率影響損失、葉片污染導致的動力學影響損失、切入切出控制策略影響損失、氣候影響停機損失、升壓與集電系統(tǒng)線路損失、地形糙度變化或未來風況不確定性等相應的其他損失等。
對于上網(wǎng)電量折減估算來講,上述各種不同的影響因素中,有些影響是單一且明確的,其影響結(jié)果就是產(chǎn)量減少,而另外一些影響可能是雙向變化的,其影響結(jié)果分為產(chǎn)量增加和減少兩種情況。盡管如此,為簡化計算,同時亦是為使影響損失的不利情況清晰化,上述影響因素均一律按照對應真實“損失”處理。
這種預測上網(wǎng)電量的單一折減估算方法,過程清晰,計算快速,而提出的具有明確數(shù)值的上網(wǎng)電量估算數(shù)據(jù)具有所謂代表年(均值)的應用意義。但是,由于這種方法需要使用者合理設(shè)計未來風電場運行中與各種影響因素相對應的損失數(shù)據(jù),它的計算準確性對于使用者的工作經(jīng)驗要求較高。
分析近年來國內(nèi)風電場工程的前期勘測設(shè)計資料可以發(fā)現(xiàn),應用這種折減估算方法而得出的相應的綜合折減系數(shù)大體集中在26%~29%的范圍內(nèi),即在理論發(fā)電量的基礎(chǔ)上, 考慮一個26%~29%的綜合損失系數(shù),就可以估算得到實際上網(wǎng)電量的預測值。