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歐洲“祖孫三代”海上風場大對比!

2020-02-17 來源:歐洲海上風電 瀏覽數:836

《風能月刊》對丹麥西海岸Horns Rev 海域的三座風場進行了對比。意欲通過對這三座在過去近20年中不同年代建造的海上風場發電量數據對比分析,來印證“風機容量越大越給力”這一行業固有說法是否真的靠譜。

  《風能月刊》對丹麥西海岸Horns Rev 海域的三座風場進行了對比。意欲通過對這三座在過去近20年中不同年代建造的海上風場發電量數據對比分析,來印證“風機容量越大越給力”這一行業固有說法是否真的靠譜。
  
  本次對比的三座海上風場分別是2002年投產的Horns Rev 1、2010年投產的Horns Rev 2和2019年投產的Horns Rev 3。隨著行業成熟和技術進步,三座風場所使用的機組容量逐步增大、風場規模也逐步擴大。與此同時,它們離岸距離和水深也隨著時間推移而不斷增加。
  
  三座風場基本情況
  
  具體來說,Horns Rev 1是全球第一座商業化規模的海上風場,由大瀑布聯合沃旭開發,安裝了80臺2MW Vestas風機,葉輪直徑80米,輪轂高度80米,總裝機160MW。場址所在位置風功率密度398W / m2,最遠離岸距離18公里,最大水深14米。這座風場被認為是當時比較失敗的海上風場,種種原因導致其在兩年后拆除,重新安裝后才得以繼續運營。
  
  Horns Rev 2 由91臺西門子(現為西門子歌美颯)的2.3MW風機組成,葉輪直徑93米,輪轂高度68米,總裝機規模209MW。場址風功率密度338W / m2,離岸不超過32公里,水深不超過17米。
  
  2019年初投產的Horns Rev 3則采用了當今最大的海上機組之一——MHI Vestas V164-8.3MW,轉子直徑達164米,是Horns Rev 1風場機組的2倍還多,輪轂高度上升到105米。風功率密度393W / m2,位于離岸34公里,水深20米的海域。
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  第二季度總發電量結果對比
  
  本次采集的數據涵蓋了2019年第二季度三個項目的發電量,主要得出的數據結果如下:
  
  從4月到6月,Horns Rev 1風場的平均單臺風機電量為1160MWh,相當于容量系數不到27%。
  
  而Horns Rev 2海上風場則表現不俗,平均每臺2.3MW風機的發電量為1865MWh,在單機容量只增加15%的前提下,容量系數提升到37%。
  
  Horns Rev 3單臺風機平均發電量為6178MWh,相當于每臺8.3MW風機的容量系數為34%,低于Horns Rev 2機組表現。
  
  4到6月每月發電量表現分析
  
  根據UL的風速趨勢報告,丹麥2019年4月平均風速比往年平均風速低4.6%,5月份比正常水平高15.8%,6月份則下降1.8%。
  
  對于容量較小的Horns Rev 1所屬風機,其在大風月表現的比小風月要好得多,它5月份的發電量就占到整個第二季度發電量的一半,而4月份占比還不到1/5。
  
  Horns Rev 2的風機每月發電量比較平穩,5月占比40%,4月和6月占比分別為30%。由于受海纜施工對風場正常運營的影響, Horns Rev 3風場4月份的發電表現不盡如人意,盡管其風機額定容量是Horns Rev 2的3.6倍,但單臺風機的平均發電量為1,227MWh,僅是Horns Rev 2機組的兩倍。但在5月份,Horns Rev 3機組表現恢復了正常,發電量達到了Horns Rev 23.6倍的正常水平。6月份則表現更為優異,平均發電量是Horns Rev 2的4倍還多。
  
  僅考慮6月發電量表現
  
  如果僅考慮6月份數據,對比各個風場單位兆瓦發電小時數,那么Horns Rev 1風場為188h ,Horns Rev 2為241h,而Horns Rev 3為270h 。
  
  由此可見,隨著技術進步,三代海上風機之間的運行效率有著明顯區別,最新機型的風機明顯效率更高。但如果考慮各個機組的服役年限,Horns Rev 1的Vestas 2MW風機已接近運行20年且運行表現仍然良好,并且超過20年的壽命期沒有太大問題。

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海上風電
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