关键词：风电场发电量；折减精细化评估；
实际上，不同项目业主具有不同的风险偏好，同一个项目业主在不同设计阶段的风险态度也可能发生改变，采用综合折减法得出单一上网电量结果的计算方式难以灵活应对，工程中往往通过修改折减系数的方式调整上网电量，但这种调整所蕴含的风险很难有效控制。为满足项目业主风险管理的需求，在风电场设计过程中应将发电量和风险进行有机结合，概率折减法本身具备保证率属性，能够很好地服务于风险控制决策。
一、发电量折减的各项因素
风资源评估工作中，一般需根据风电场现场实际测风数据，并结合一定的风能资源评估手段，计算出各风电机组理想状态下的发电量，即风电场的理论发电量; 然后对理论发电量扣除发电量折减后，计算出电网计量点处的实际可售电力，即风电场的上网电量。发电量折减的定义是指对风电场实际出力的因素进行逐个分析，得出各因素所引起的发电量减少的数值。总折减系数一般在55% ～ 80%，波动范围较大; 并且各项因素未给出具体的计算公式或查检表，因而在实际工作中容易受工程师个人经验和主观因素的影响，而导致数值出现较大的偏差。急需建立发电量折减精细化评估方法，提高风资源评估的精确度和准确度。
二、发电量折减误差原因分析
1.尾流修正。风电场的尾流影响修正采用WT、Wasp 等软件计算所得的实际结果。不同的机型方案得到的平均尾流影响不同，具体以软件计算为准。
2.空气密度修正发电量计算时，根据厂家多种空气密度下的风机功率曲线，可推算实地空气密度下风机功率曲线，故一般不对空气密度进行折减。
3.控制和湍流强度的影响。控制和湍流强度主要是变浆、偏航影响，根据云南工程经验，控制和湍流影响造成的电能损耗一般按5％考虑。
4.叶片污染折减系数。由于叶片污染引起的折减，考虑以下几个因素：（1）风电场位于山地或平原，周围环境状况，有无特殊空气污染源。如果空气质量较高，无特殊空气污染源，叶片污染折减系数可取小值；反之取大值。云贵川及两广北部地区，山地较多，风电场选址处空气环境较好，基本无特殊污染源，可考虑较少的叶片污染折减。（2）盐、雾及紫外线影响因素。需要考虑空气盐分对风机叶片的污染，沿海地带考虑大些，内陆影响较小，具体以环境报告或者气象报告数据为准；同时要考虑雨雾对风机叶片的污染，多雾山区需要重视这个因素。由于云贵川、两广北部山区海拔高，需要考虑紫外线照射对风机叶片的污染。（3）风机叶片为主要设备，一般考虑20 年使用寿命，故对盐、雾及紫外线造成的风机叶片后期老化予以一定考虑。
5.厂用电、线损等损耗。（1）风电场电气设备的型号和电气布置方案，设备先进、电气布置方案合理，损耗小。（2）集电线路的长度，线路长度越长损耗越大。（3）南北方的差异，北方高原及南方高山地区较寒冷，损耗大；中部平原及南方平原地区，气候较温暖，损耗较小。
6.气候因素影响。（1）温度差异，北方高原及南方高山地区较寒冷，损耗大；中部平原及南方平原地区，气候较温暖，损耗小。广西气候较温暖，但是北部山区温度低，损耗较大。（2）风电场冬季是否易结冰，云贵川、湖南及广西交界处，冬季易发生雨雪凝冻现象，需充分考虑。冰期长则气候因素折减多些。
7.风电机组可利用率。风机大修多安排在小风月，对发电量影响小，事故停机多发生在投入运行的第一年，以后运行正常。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆风机利用率主要考虑风机、输电线路、电气设备检修和故障、灾害天气等因素，根据目前国内风机制造水平和风电场实际运行状况，机组大修事故停机修正系数。
8.功率曲线保证率。应考虑风电机组功率曲线与实际功率曲线之间的差异，为使上网电量的计算更符合实际运行的情况，在常规能量损失折减后，适当考虑上述因素带来的能量损失，根据国内风机厂实际情况，风电机组功率曲线的误差考虑。
9.软件计算误差折减。（1）测风塔的代表性，测风塔位于风机集中区域代表性较好，误差折减小些。若测风塔距多数机位较远，误差折减大些。（2）多种软件计算的吻合性，发电量计算需要结合WT、Wasp 多种软件计算结果，如果几种软件计算结果吻合性好，误差折减小些。（3）现场调查一致性，如软件计算和现场调查一致性好，误差折减小些。反之，折减大些。云南大理某风电场，软件计算的发电量不好，而现场踏勘发现，多数机位处树木沿主风向严重弯折。总结原因，机位处与测风塔微观地形差异较大，且距离稍远，软件适应性不好，故软件可靠性和测风数据代表性需要实地检验。应考虑电网波动、网架强弱因素，电网是否会限电、故障率，以及附近风电场数量、规模，需求侧情况，综合考虑折减。
三、发电量折减精细化评估方法及应用
风电场发电量后评估是将预期目标与实际效果进行对比的一种分析法。将风电场建成前后的实际情况加以对比．考核该风电场运行效率和年发电量。将风电场可研阶段所预测的风资源和风力发电机的年发电量．与风电场建成投产后的实际情况相比较，从中找出存在的差别及原因．为以后风电场的设计提供准确、可靠的思路和方法。对设计值是保守还是偏大进行理论分析研究．从而提高风能资源的分析能力和风电机组的选型原则、充分利用风能资源，提高风电场发电量。根据上述分析，本文对发电量折减各项因素进行了细化和量化，创新性地提出了风电场发电量折减精细化评估方法。本文将49 个风电场分为两组，选取原则是基于建模组风电场的风资源代表性、风电机组的发电性能、气候环境及其他因素实际数据经细化分类得到的。本文在49 个风电场应用了发电量折减精细化评估方法。由于测风塔的位置和测风高度都没有变化．通过风电场实际运行期的测风塔数据与可研阶段代表年订正后的数据进行对比分析后得知，本风电场设计期的风能资源分析与实际运行期相比．除盛行风方向略有差异外，风速的年内分布、月平均风速、风功率密度变化趋势均一致可认为设计期的风能资源评价合理。可研阶段的风机布点是在点位优化软件的基础上，适当手调、考虑与村庄、道路、河流、线路等的安全距离后，将尾流控制在8％以下得到的：实际运行阶段的风机布点是在微观选址阶段．每个机位实地考察计算发电量．得到的符合现场情况的最终机位．风机布点的差异会对发电量的结果产生直接影响．由于可研与实际运行阶段存在前后顺序．因此风机布点引起的发电量前后差异无法消除。可研阶段通过软件计算出的每台风机理论发电量．经各项折减后．得到上网发电量数值。折减系数的选取对上网发电量的数值有直接影响。后评估阶段．需要根据实际运行期的特点，对折减系数的选取进行分析和调整．为以后在本地区设计提供参考。通过基于风能资源的风电场后评估分析，对风电场设计原则中的基于风能资源的参数取得了较为丰富的经验，主要包括如何立测风塔，尾流模型的选取，以及各类折减系数的选取等，为后续风电场的风能资源评估提供了丰富的经验，从而减少风电场设计效益与运行效益之间的差异，提高风电场的效益。
由于不同地区气候条件、建设条件及电网条件均不相同， 因此不同地区的项目进行后评估需针对当地情况收集相应数据， 对各项折减系数进行针对性调整。未来， 可综合多个地区的项目情况， 为可研设计人员和后评估人员提供参考。
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论文作者:孙宝君
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/16
标签：发电量论文; 风电场论文; 风机论文; 风能论文; 因素论文; 资源论文; 叶片论文; 《当代电力文化》2019年 19期论文;