風能展獨家直播：風電機組設計中的技術經(jīng)濟分析—風電機組技術

　　所以我們說主要有4個方面，一個是資金成本，因為建風電場，更多的要做資本運作，還有建設費用，還有機組造價，還有運維成本。這四個數(shù)據(jù)是大致的，不是很嚴格，因為樣本并不是很充分，所以只是大概的估算，大致上是這樣的比例關系。其中的話占到55%以上的前兩項和機組本身關系都不是特別大，因為主要是建設和資金運作方面的。所以我后面的問題是圍繞后面兩項和機組關系比較密切的，占整個風電成本45%，將近50%這部分來談。
　　我們可以從機組這方面著手來開展工作的。我們說風電機組面臨的技術經(jīng)濟問題，主要有三個方面，一個就是提高發(fā)電能力，一個是降低機組造價，還有一個就是提高可靠性。那么在可靠性這塊，又有兩個方面，一個是減少停機時間，還有一個降低運維成本。提高可靠性和降低機組造價這塊，我們把它歸作為和成本有關的。
　　這里頭我就套用一個價值分析當中的公式，V等于F除C，這個公式很簡單，可能很多工程師都知道。V是產(chǎn)品的價值，F(xiàn)是產(chǎn)品的功能，C是實現(xiàn)功能的成本，他們之間的取值也比較明顯。對于風力發(fā)電來說，發(fā)電能力就是我們所說的風電當中的功能。你這個東西再好發(fā)電的功能實現(xiàn)起來有問題，或者打很大的折扣，那么這個東西的價值就不是那么很大了。但是總體來說是要提高它的價值，那么提高它的價值呢，可以在提高功能和降低成本這兩方面著手。
　　那么具體來說的話，可以做這樣的概括吧，在降低機組造價，減少停機時間和減少備件消耗的時間提高發(fā)電量。我們用公式的三個因素把它做成一個表格，大概應該有這么一些可以采取的策略。把發(fā)電量和成本作為兩個座標來看，發(fā)電量分4個等級，一個是大幅度提高，一個是小幅度提高，一個保持不變，還有小幅度降低，那么成本類似，也有4個層級。我們這里面1234是可以采取的策略的4個等級，也就是說最好是第一個等級的情況出現(xiàn)了，發(fā)電量大幅度提高，而成本大幅度降低，這是最好的情況。但是這種情況比較理想，大家知道追求理想一個是不容易的，另外一個付出的代價是比較大的。所以更多的情況是2、3，或者是4。我把它定量化一些，大幅度就是提高6%及其以上，那么通常到10%就比較可觀了，再10%以上也不太容易，小幅度界定在2-5保持不變就在0上下有點浮動，大概是這樣的界定。
　　我們來看影響發(fā)電量的因素，歸納起來有4個方面，一個是葉輪直徑，一個是能量轉(zhuǎn)換效率，傳動效率，和故障率，這里面葉輪直徑和故障率影響比較大。我們先來看直徑，直徑影響掃列面積，我們知道風電的功率是和掃列面積成正比，也就是說和直徑平方成正比，所以在很多情況可以采取提高葉輪直徑的方式來做。
　　我把110米的直徑做了一種基準直徑，在這個基礎上，每增加2米，一直增加到128，我們來看一看，就是直徑的增加，掃列面積的增加，面積增量的增加，以及發(fā)電量增量的情況，大概是這樣的結(jié)果。這樣的結(jié)果，按照剛才說的大幅度，小幅度，或者基本不變的情況，只有第一種情況下基本上不變，第二到第四是小幅度增加，第五種是大幅度增加，應該追求大幅度增加。所以加大葉輪直徑可以看得出來，可以有效的提高發(fā)電量。
　　第二能量轉(zhuǎn)換效率，因為風力發(fā)電機組是二次能源轉(zhuǎn)換裝置，先把風能轉(zhuǎn)換成機械能，然后再把機械能轉(zhuǎn)換成電能，這里面有兩大部件起核心作用。我們通過已有風力發(fā)電機組的數(shù)據(jù)可以知道，葉輪轉(zhuǎn)換的效率是用CP值度量的，發(fā)電機的效率假設用埃塔(音譯)度量，還可能碰到CP值和埃塔值，更多的情況大概在中間帶顏色的三個范圍之間，兩端是不太常見，或者達不到。太低了，價值很低，太高了，追求不到。綜合起來是在0.423-0.495之間。最小的到最大的相對增量是17%。