《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(fā)電量數(shù)據(jù)對比分析，來印證“風機容量越大越給力”這一行業(yè)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(chǎn)的Horns Rev 1、2010年投產(chǎn)的Horns Rev 2和2019年投產(chǎn)的Horns Rev 3。隨著行業(yè)成熟和技術(shù)進步，三座風場所使用的機組容量逐步增大、風場規(guī)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(yè)化規(guī)模的海上風場，由大瀑布聯(lián)合沃旭開發(fā)，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?qū)е缕湓趦赡旰蟛鸪匦掳惭b后才得以繼續(xù)運營。
Horns Rev 2 由91臺西門子（現(xiàn)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(guī)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(chǎn)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(zhuǎn)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。
第二季度總發(fā)電量結(jié)果對比
本次采集的數(shù)據(jù)涵蓋了2019年第二季度三個項目的發(fā)電量，主要得出的數(shù)據(jù)結(jié)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(shù)不到27%。
而Horns Rev 2海上風場則表現(xiàn)不俗，平均每臺2.3MW風機的發(fā)電量為1865MWh，在單機容量只增加15%的前提下，容量系數(shù)提升到37%。
Horns Rev 3單臺風機平均發(fā)電量為6178MWh，相當于每臺8.3MW風機的容量系數(shù)為34%，低于Horns Rev 2機組表現(xiàn)。
4到6月每月發(fā)電量表現(xiàn)分析
根據(jù)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(xiàn)的比小風月要好得多，它5月份的發(fā)電量就占到整個第二季度發(fā)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(fā)電量比較平穩(wěn)，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(fā)電表現(xiàn)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(fā)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(xiàn)恢復了正常，發(fā)電量達到了Horns Rev 23.6倍的正常水平。6月份則表現(xiàn)更為優(yōu)異，平均發(fā)電量是Horns Rev 2的4倍還多。
僅考慮6月發(fā)電量表現(xiàn)
如果僅考慮6月份數(shù)據(jù)，對比各個風場單位兆瓦發(fā)電小時數(shù)，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(shù)進步，三代海上風機之間的運行效率有著明顯區(qū)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(xiàn)仍然良好，并且超過20年的壽命期沒有太大問題。
