最近對機組混排方案想得多些,對之前一些深以為然的觀點有了新的看法。趁著最近行業新聞比較蕭條,和大家一起探討一下,歡迎通過留言或郵件形式進行討論。
引子
最近有2條新聞:一條是Gamesa給美國某風場升級改造了一批在運風機,升級前后機組容量分別為600kW~660kW和650kW~710kW;另一條是GE在英國某風場賣出了35臺3.2MW-103機型和26臺2.75MW-120機型,說混排布機方案可以提高風場年發電量。
這兩條新聞中的風場都采用了不同容量機組的混排布機方案,最近國內部分廠家也開始提這種不同容量搭配的混排布機方案,但這種混排布機到底能解決哪些問題呢?
分析這個問題前,我們先把這個問題換個角度“提高機組容量能給風場帶來什么好處?”因為從產品發展的過程來看,小兆瓦機組通常出現比較早,所謂不同容量混排也就可以看成是把某些小兆瓦的機組換乘大兆瓦機組。
接下來,我們來列舉一下大家平時所說的大兆瓦機組的一些優點:
1、提高風場總容量(節約機位);
2、提高發電量;
3、節約基建造價;
4、節約運維成本。
由此,大家又引申出了:
1、“三北”地區未來將主要采用大兆瓦機組來降低成本;
2、在南方低風速風場可以通過優化微觀選址方案提高風電場效益等說法。
這些說法看似有理,也很有市場,否則像Vestas、GE和Enercon這樣一流的廠家為何會造出如3.3MW、2.75MW和7.58MW這樣沒朋友的機組。
但是,真的是這樣嗎?不同容量的機組混排真的有這些效果嗎?我們接下來就對這些問題逐個進行分析。
一、大兆瓦機組真能提高風場總容量?
經常聽到一種說法,如果把“三北”地區的風機都換成大兆瓦機組(比如3MW),那么容量將提高多少多少,乍聽起來是那么回事,本來一個5萬kW風場用1.5MW機型需要33臺,而用3MW機型則只需要16~17臺,省下來的機位就可以再多立些風機了。我原來也相信這種說法,但仔細一想,就會發現其中的問題。
在平坦地形的風場,風機間距通常取3D~5D(垂直于主風向)和8D~15D(沿主風向)。假定在總面積為S的某風場(S足夠大),安裝容量為P的機組,風機間距分別為4D×10D,那每臺機組的平均占地面積為40D2,共可以安裝S/(40D2)臺機組,總容量為SP/(40D2)。
如果更換容量為2P的機組,由于風場等級不變,所以備選機組的單位千瓦掃風面積與原機組一致,那每臺機組的占地面積為4(1.414D)×10(1.414D)=80D2,共可以安裝S/(80D2)臺機組,總容量為2SP/(80D2)=SP/(40D2)。
可見,在平坦地形的風場,更換大兆瓦機組無法提高風場總容量。
同理,在集中布機的復雜地形風場(沿山脊排布或分散式排布等極端排布方案除外),風機間距雖然不明確地遵循簡單地形風場的間距規則,但風機間距依然與機組風輪直徑有關,因此更換大兆瓦機組對提高風場總容量作用不大。
綜上所述,在集中布機的風場,更換大兆瓦機組對提高風場總容量作用不大。
未完待續
今天時間有限,先寫到這里,下回我們聊聊“大兆瓦機組真能提高風場發電量?”