“三北”地區(qū)限電已是多年頑疾，風電開發(fā)的主戰(zhàn)場已然轉移到低風速區(qū)域，但低風速風場風能資源并不豐富，又面臨風電上網(wǎng)電價逐年下調(diào)的趨勢，如何確保風電場的盈利能力就成為開發(fā)者最為頭疼的問題。
顯然，認知影響風電場盈利能力的因素是解決上述問題的關鍵。
值得一提的是，已有項目的經(jīng)驗和教訓表明，前期風機選型、中期風機運行、后期風機評估改善是影響風電場盈利能力的主要因素，如何控制這些因素的風險并使其發(fā)揮積極作用是業(yè)內(nèi)必須解決的挑戰(zhàn)。
前期風機選型
風電場能否盈利，取決于風機的發(fā)電能力。一般而言，在葉輪翼形氣動效率相同的情況下，葉輪直徑越大，風機的發(fā)電能力越強。下圖描述了不同葉輪直徑下的功率曲線對比。由此可見，在額定滿發(fā)之前，大葉輪風機有明顯的發(fā)電優(yōu)勢。
大小葉輪功率曲線對比
但大葉輪意味著大的載荷，從下圖兩臺風機的推力曲線對比情況看，大葉輪風機的最大推力明顯高于小葉輪風機。那么，推力大的風機所承受的載荷也大，這需要風機有更強的結構，這就帶來風機成本的增加。
大小葉輪推力曲線對比
通常情形下，參照IEC標準定義，在風機的設計階段都有假設的目標風況條件，大葉輪風機意味著較低的平均風速、較低的湍流強度、較小的風剪切。但在實際風機選型中，往往會出現(xiàn)風場實際風況條件和風機設計的風況條件不一致的情況，一旦選型不適宜風況環(huán)境，非但發(fā)電量達不到預期，也會對風機的壽命產(chǎn)生致命的影響。
以下兩圖分別顯示的是某風場實際風速分布、湍流強度分布與風機設計的假設風況的對比情況。由此可見，風場實際風速分布高于設計分布，但湍流強度分布明顯小于設計。如果僅僅因為風場實際風速高于設計，就要選擇小1號葉輪直徑的風機，勢必會嚴重影響風場的開發(fā)潛力。
某實際風場的風速分布與設計對比
某實際風場的湍流強度分布與設計對比
值得注意的是，一般情況下，風場的實際風況數(shù)據(jù)源于測風塔，其結果大多是10分鐘的統(tǒng)計值，例如平均風速、標準差和湍流強度等，缺乏能代表風速瞬態(tài)變化的秒級數(shù)據(jù)，所以這就很難給出風場的極端風況條件，例如陣風等。
