風切變指數對風電場風力發電機組選型的影響

2015-10-27 來源：計鵬新能源瀏覽數：1293

2014年12月31日，國家發改委下發《關于適當調整陸上風電標桿上網電價的通知》，明確對陸上風電繼續實行分資源區的標桿上網電價政策，并將第Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ類資源區風電標桿上網電價下調0.02元/千瓦時，第Ⅳ類資源區風電標桿上網電價保持不變。

　　按規定，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類風資源區外的所有地區均為Ⅳ類風資源區，主要集中于中國的中、南部廣大地區，包括山西、安徽、云南、貴州等諸多省份。第Ⅳ類風資源區開發難度遠高于前三類地區，業界常將第Ⅳ類風資源區籠統地稱為為低風速地區。

　　低風速地區普遍風資源條件不佳，除此之外，第Ⅳ類風資源區一般不利于成片開發，如云南、貴州、安徽、山西等地，山地眾多，地形復雜，部分地區植被茂密，會極大地影響發電量。

　　在大氣邊界層中，風速隨高度發生變化，其變化規律稱為風速廓線。一般以對數或冪指數方程形式表現，其公式為

　　α即為風切變指數風，其反應的是風速隨高度的變化規律，將直接影響風力發電機組輪轂高度的選取，同時，間接影響風電場建設成本。

　　那么，風切變指數與機型選擇及發電量的關系是怎樣的呢?

　　以山西省為例，根據數據統計，對低速(5.5-6.5m/s)的風場，風速每增加0.1m/s，發電量可增加4%左右，若風切變指數在0.08以上，提高風力發電機組的輪轂高度對提高發電量來說是重要途徑。

　　現以1.5MW機組為例，當風速為6m/s時，將輪轂高度從70m提高到85m和從65m提高到85m，風速提高可見下表：

　　從統計資料看，山西省有些風電場可以從提高輪轂高度來提高發電量如下表所示：

　　即使存在諸多困難，但由于低風速地區電價高、限電少，其開發風電的前景仍被業界看好，事實上，只要在控制成本的前提下盡力提高發電量，第Ⅳ類風資源區的風電項目是可以保持盈利的。

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