在稍早前舉行的2015北京風(fēng)能大會上,“低風(fēng)速”不出意外地成為會場內(nèi)外熱議的高頻詞匯之一。按照先易后難的開發(fā)邏輯,隨著國內(nèi)優(yōu)質(zhì)風(fēng)資源的規(guī)模化大開發(fā),風(fēng)速在7米/秒之下的“低品位”資源已成為風(fēng)企新的競爭起點(diǎn)。
在稍早前舉行的2015北京風(fēng)能大會上,“低風(fēng)速”不出意外地成為會場內(nèi)外熱議的高頻詞匯之一。按照先易后難的開發(fā)邏輯,隨著國內(nèi)優(yōu)質(zhì)風(fēng)資源的規(guī)模化大開發(fā),風(fēng)速在7米/秒之下的“低品位”資源已成為風(fēng)企新的競爭起點(diǎn)。
在此背景下,國家層面的風(fēng)電戰(zhàn)略也指向了低風(fēng)速資源區(qū)。在國家能源局上半年公布的“十二五”第五批3400萬千瓦風(fēng)電項(xiàng)目核準(zhǔn)計劃中,風(fēng)資源遠(yuǎn)遜于“三北”的中東部和南方地區(qū)首次占據(jù)主要位置,其中山東省以309.62萬千瓦的規(guī)模居首,其次為云南的298.7萬千瓦。從區(qū)域分布來看,中東部和南方地區(qū)核準(zhǔn)規(guī)模也已創(chuàng)下歷史新高,其中華東地區(qū)480萬千瓦,華中地區(qū)827萬千瓦,華南地區(qū)865萬千瓦,三個區(qū)域占全部計劃的65%。
業(yè)內(nèi)人士表示,隨著我國低風(fēng)速風(fēng)電技術(shù)的快速進(jìn)步,中東部和南方地區(qū)風(fēng)電已經(jīng)步入規(guī)模化發(fā)展,預(yù)計“十三五”時期,風(fēng)電將對上述地區(qū)拉動投資和調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)起到關(guān)鍵作用。
分析誤差控制在0.1米/秒內(nèi)
在此之前,業(yè)界公認(rèn)的我國陸上風(fēng)電技術(shù)可開發(fā)條件是風(fēng)資源達(dá)到7米/秒。2011年,國家能源局提出風(fēng)電開發(fā)向中東部轉(zhuǎn)移,同時明確鼓勵低風(fēng)速風(fēng)電開發(fā)。在政策引導(dǎo)下,風(fēng)電開發(fā)和設(shè)備企業(yè)持續(xù)加快技術(shù)和管理創(chuàng)新,目前5.5米/秒甚至更低資源品質(zhì)的風(fēng)電開發(fā)已成為可能,我國可開發(fā)風(fēng)能資源的規(guī)模也隨之增至10億千瓦。
隨著越來越多的風(fēng)電投資企業(yè)將目光南下東移、跑馬圈地,中東部可開發(fā)資源日益減少且開發(fā)難度增加。“復(fù)雜的山地地形占據(jù)了目前低風(fēng)速地區(qū)資源可開發(fā)區(qū)域的大部分比例,可以說,低風(fēng)速風(fēng)電開發(fā)進(jìn)入復(fù)雜地形山地階段。”遠(yuǎn)景能源副總經(jīng)理王曉宇指出,復(fù)雜地形疊加低風(fēng)速條件,導(dǎo)致準(zhǔn)確評估風(fēng)速水平變得更為困難。遠(yuǎn)景能源通過對多個低風(fēng)速風(fēng)電場項(xiàng)目的后評估發(fā)現(xiàn),在低風(fēng)速風(fēng)電場設(shè)計過程中,0.1米/秒的風(fēng)速誤差會帶來2.5-3%的發(fā)電量相對誤差、1.5%的資本金IRR絕對誤差,同時也會帶來評估最大瞬時風(fēng)速、風(fēng)切變、入流角等影響機(jī)組安全運(yùn)行的風(fēng)況特征參數(shù)的很大誤差。
為最大限度減少全生命期管理和應(yīng)用中不可控變量帶來的影響,遠(yuǎn)景能源開發(fā)了“格林威治”測風(fēng)數(shù)據(jù)自動化管理模塊,同時實(shí)現(xiàn)了管理數(shù)據(jù)完整性99%以上、有效性98%以上。
“這種標(biāo)準(zhǔn)化的測風(fēng)數(shù)據(jù)處理支持,分析誤差控制在0.1米/秒以內(nèi)。”遠(yuǎn)景能源副總經(jīng)理王曉宇介紹,“格林威治”測風(fēng)數(shù)據(jù)自動化管理模塊每天自動從郵箱提取數(shù)據(jù),在超算服務(wù)器進(jìn)行同步解析,按照數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查算法進(jìn)行數(shù)據(jù)的質(zhì)量判斷報警,并以郵件或短信的形式即時發(fā)送給工程師。工程師可在任何時間、任何地點(diǎn)監(jiān)控數(shù)據(jù),并及時安排測風(fēng)設(shè)備維護(hù)。同時,針對完成測風(fēng)后獲得的測風(fēng)數(shù)據(jù)集,支持工程師進(jìn)行深度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)管理。
業(yè)界資深人士認(rèn)為,“格林威治”的另一個重要意義在于,通過高性能的計算資源和精細(xì)化模擬仿真,將機(jī)位風(fēng)資源誤差控制到5%以內(nèi)。準(zhǔn)確的測風(fēng)數(shù)據(jù)、接近實(shí)際風(fēng)況的CFD模擬,為遠(yuǎn)景能源確定最優(yōu)的機(jī)位優(yōu)化方案打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
王曉宇表示,如果是在普通的平原風(fēng)場,“格林威治”云平臺的作用可能不會發(fā)揮得那么明顯,但山地風(fēng)場的風(fēng)險等級遠(yuǎn)高于平原風(fēng)場,格林云平臺運(yùn)用精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型提高了精度,“像拿著放大鏡一樣,把每個點(diǎn)都看得很清楚。然后像編織漁網(wǎng)一樣,把各個點(diǎn)位有效連接起來”。
單純拼風(fēng)機(jī)時代已過去
隨著我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向低風(fēng)速地區(qū),產(chǎn)業(yè)調(diào)整的步伐也逐漸從過去的單純追求速度和數(shù)量,轉(zhuǎn)向追求質(zhì)量。此前在平原風(fēng)場開發(fā)風(fēng)電多是拼風(fēng)機(jī),而在低風(fēng)速地區(qū),特別是復(fù)雜山地地形風(fēng)場,評判標(biāo)準(zhǔn)不再是簡單的發(fā)電量和發(fā)電小數(shù)。
王曉宇表示,常規(guī)的風(fēng)電場設(shè)計工具只有基于固定容量和單一機(jī)型的發(fā)電量最優(yōu)一項(xiàng)優(yōu)化目標(biāo),遠(yuǎn)景能源的機(jī)位優(yōu)化模塊可以分別設(shè)置三個定制化的的多優(yōu)化目標(biāo):投資回報率最優(yōu)、現(xiàn)金流最優(yōu)、發(fā)電量最優(yōu)。通過格林云平臺,快速給出不同比選方案,供不同訴求的客戶得到自己最想要的最優(yōu)組合方案。