2024超低風速區(qū)域風電機組選比

風

資

源

分

析

與

低

風

速

機

型

方

案

比

選PA

RT O

N

E國內風電發(fā)展方向?

《風電發(fā)展十三五規(guī)劃》明確了"十三五"風電發(fā)展的目標及工作重點到2020年底，累計并網裝機容量確保達到2.1億千瓦以上海上風電并網裝機容量達到500萬千瓦以上風電年發(fā)電量確保達到4200億千瓦時，約占全國總發(fā)電量的6%有效解決棄風問題3-5家設備制造企業(yè)全面達到國際先進水平消納優(yōu)先、就地利用：集中開發(fā)與分散利用并舉推進改革、完善機制體制：發(fā)展風電作為電力市場化改革的重要部分創(chuàng)新發(fā)展，推動技術進步：技術創(chuàng)新推動行業(yè)規(guī)模化發(fā)展市場導向，優(yōu)勝劣汰：推動風電市場化發(fā)展開發(fā)合作，進軍國際市場加快開發(fā)中東部和南方地區(qū)陸上風能資源,至2020年規(guī)劃累計并網容量7000萬千瓦有序推進“三北”地區(qū)風電就地消納利用，至2020年規(guī)劃累計并網容量13500萬千瓦利用跨省跨區(qū)輸電通道優(yōu)化資源配置，規(guī)劃風電基地外送特高壓通道9條積極穩(wěn)妥推進海上風電建設，至2020年規(guī)劃海上并網容量500萬千瓦，開工建設規(guī)模達1000萬千瓦促消納提升中東部和南方地區(qū)風電開發(fā)利用水平推動技術自主創(chuàng)新和產業(yè)體系建設完善風電行業(yè)管理體系建立優(yōu)勝劣汰的市場競爭機制加強國際合作發(fā)揮金融對風電產業(yè)的支持作用穩(wěn)步發(fā)展風電，促進能源結構調整政策環(huán)境發(fā)展目標發(fā)展原則建設布局重點任務2016年預警結果2017年預警結果2018年預警結果北京綠色綠色綠色天津綠色綠色綠色河北南網綠色綠色綠色河北北網橙色綠色綠色山西綠色綠色綠色蒙東橙色紅色橙色蒙西橙色紅色橙色遼寧綠色綠色綠色吉林紅色紅色紅色黑龍江紅色紅色橙色上海綠色綠色綠色江蘇綠色綠色綠色浙江綠色綠色綠色安徽綠色綠色綠色福建綠色綠色綠色江西綠色綠色綠色山東綠色綠色綠色河南綠色綠色綠色湖北綠色綠色綠色湖南綠色綠色綠色廣東綠色綠色綠色海南綠色綠色綠色重慶綠色綠色綠色四川綠色綠色綠色貴州綠色綠色綠色云南綠色綠色綠色西藏綠色綠色綠色陜西綠色綠色綠色甘肅紅色紅色紅色青海綠色綠色綠色寧夏紅色紅色綠色新疆（含兵團）紅色紅色紅色行業(yè)環(huán)境棄風限電嚴重，風電發(fā)展

“南遷”開發(fā)挑戰(zhàn)一、地形條件復雜不同于“三北”地區(qū)的地勢平坦，土地遼闊，中東部及南部地區(qū)多為丘陵、山地，地形條件復雜。運輸困難、開挖困難，建設成本高開發(fā)環(huán)境“三北”地區(qū)地廣人稀，多為戈壁、荒漠，中東部及南部地區(qū)城鎮(zhèn)化程度高、人口密集。二、限制性因素多公益林基本農田居民點各類保護區(qū)選址困難，難以成規(guī)模開發(fā)環(huán)境三、風能資源薄弱四、好資源開發(fā)殆盡風資源等級多為1-3級，總體較差且較為分散。成風條件易受微地形影響，風況復雜。隨著風電近十年來的飛速發(fā)展，為數(shù)不多的優(yōu)質資源已逐步開發(fā)殆盡。低風速、超低風速發(fā)展方向風電競爭性配置政策“分散式風電項目可不參與競爭性配置，逐步納入分布式發(fā)電市場化交易范圍。”中東部及南部 低風速、超低風速 分散式風電PA

RT T

W

O低風速、超低風速風電界定普遍觀點01風速低于6m/s的風電開發(fā)項目稱為低風速風電。02低風速風電是指風電機組輪轂中心高度上年平均風速在5.3m/s~6.5m/s之間，年利用小時數(shù)在2000h以下的風電項目。觀點一觀點二業(yè)界對低風速風電尚未有明確定義，對于超低風速風電更是無從談起。分析探討機組等級D-ⅠD-ⅡD-ⅢD-SVref（m/s）37.5由設計者規(guī)定Vave（m/s）6.56.05.5I10A0.21B0.183C0.1571、≤5.5m/s,2、5.5m/s~6.0m/s3、6.0m/s~6.5m/s低風速風力發(fā)電機組選型導則（NB/T

31107-2017）50年一遇最大風速小于37.5m/s三個區(qū)間：根據(jù)設計經驗，結合現(xiàn)行風機發(fā)展和風電場投資水平，標準空氣密度下，輪轂高度處年平均風速5.5m/s以上時，風電場發(fā)電小時數(shù)基本能達到2000h甚至更高；當年平均風速低于5.5m/s時，風電場開發(fā)風險大幅度增高；當年平均風速低于4.8m/s時，投資收益較難保證。低風速風電超低風速風電風電機組輪轂高度處年平均風速在5.5m/s~6.5m/s之間的風電項目。風電機組輪轂高度處年平均風速在4.8m/s~5.5m/s之間的風電項目。在現(xiàn)有風機發(fā)展水平下，可大致利用輪轂高度處年平均風速對低風速、超低風速可開發(fā)風電范圍進行初步界定：PA

RT T

H

R

E

E風資源分析與機型方案擬定探討一、風資源分析1怎么辦？場址沒有設立測風塔，用中尺度數(shù)據(jù)能否進行風資源評估，計算發(fā)電量？2測風塔離場址較遠，能否進行風資源評估，計算發(fā)電量？3測風塔數(shù)據(jù)僅有幾個月，未滿一年，能否進行風資源評估，計算發(fā)電量？數(shù)據(jù)來源1氣象站或中尺度數(shù)據(jù)2激光雷達、聲波雷達1、通常，氣象站與擬建風場距離較遠，地形及周邊環(huán)境差異大，常做初步分析和對比使用。2、中尺度數(shù)據(jù)受限于其工作原理，精度偏低，僅滿足宏觀選址要求。價格昂貴、維護困難、受天氣環(huán)境影響大，常用作短期測風，暫難以普及。3測風塔對其代表區(qū)域內風資源測量較為準確，是目前風資源獲取的主要途徑。風電場重要設備準確測風數(shù)據(jù)風能資源評估的重要依據(jù)發(fā)電量計算的基礎測風數(shù)據(jù)不可靠增加投資風險數(shù)據(jù)來源風資源評估沒有捷徑，具有代表性，實測數(shù)據(jù)滿一年的測風塔可以將投資開發(fā)風險降到最低。觀點方案類型變化幅度投資回收期

（年）項目投資內部收益率（%）資本金財務內部收益率（%）投資變化分析-10.00%8.6311.0632.55-5.00%9.0510.2428.230.00%9.479.4924.485.00%9.898.821.210.00%10.318.1518.29產量變化分析-10.00%10.477.9217.31-5.00%9.948.7120.840.00%9.479.4924.485.00%9.0510.2428.2610.00%8.6610.9932.15電價變化分析-10.00%10.477.9217.31-5.00%9.948.7120.840.00%9.479.4924.485.00%9.0510.2428.2610.00%8.6610.9932.15關鍵不在于“能不能”，而在于投資方對誤差的接受能力。有研究結果表明，對于單個風電場，風速變化與理論發(fā)電量、利用小時數(shù)的變化呈近似線性關系，風速每變化0.1m/s，利用小時數(shù)變化約50h~60h。實際情況風電開發(fā)競爭激烈前期工作推進速度快超低風速風電多為分散式規(guī)模小投資少縮短測風周期，誤差可控？開發(fā)探討情況一：一個風電場，地形海拔50m~60m，周邊無限制性因素情況二：一個風電場，地形海拔50m~60m，周邊無限制性因素，中尺度數(shù)據(jù)顯示年平均風速約為5.7m/s。情況三：一個風電場，地形海拔50m~60m，周邊無限制性因素，中尺度數(shù)據(jù)顯示年平均風速約為5.7m/s，旁邊20km處有一個測風塔，100m高度年平均風速為5.4m/s，測風塔周邊地形條件與本場址相似。情況四：一個風電場，地形海拔50m~60m，周邊無限制性因素，中尺度數(shù)據(jù)顯示年平均風速約為5.7m/s，旁邊20km處有一個測風塔，100m高度年平均風速為5.4m/s，測風塔周邊地形條件與本場址相似，場址短期測風后6-8月（小風月）平均風速為4.5m/s、4.7m/s、5.0m/s。誤差逐步縮小數(shù)據(jù)源增多 投資信心逐步增強開發(fā)探討26個區(qū)域179個風電場9500余臺風機400余個測風塔在役機組+測風塔+中尺度集團多年風電開發(fā)優(yōu)勢不同區(qū)域不同機型不同地形條件開發(fā)探討9500余臺在役機組400余座測風塔修正中尺度數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)查詢修正后的中尺度數(shù)據(jù)擬開發(fā)區(qū)域周邊已建風電場情況對擬開發(fā)區(qū)域的資源情況進行模擬短期驗證測風誤差可控不設立測風塔小結開發(fā)模式的變更改變風資源評估的方法思考：如何適應改變？開發(fā)思路的變更傳統(tǒng)風資源評估方法大數(shù)據(jù)發(fā)展風能資源分析構建比選方案機組特點風場施工條件市場環(huán)境推薦方案技術指標經濟指標二、風機方案比選綜合擇優(yōu)667077828789938287939699102105110116121126127900101031061101211261310140101081151211351401452.002.503.003.504.004.505.005.506.006.507.00607080901001101201301401501500200025003000面積千瓦掃風單位技術層面先進性、適用性、可比性單機容量相同，風輪直徑越大、掃風面積越大、捕風能力越強、風能利用率越高單機容量不同，單位千瓦掃風面積越大、風能利用率越高經濟層面靜態(tài)單位電度投資靜態(tài)單位千瓦投資未考慮風電場整個壽命期現(xiàn)金流情況內部收益率未考慮不同規(guī)模、不同投

資、不同收益的影響適用于規(guī)模相同，投資差異不大的項目經濟層面不同規(guī)模應采用差額內部收益率方法對方案進行比較，通過計算兩兩方案間各年凈現(xiàn)金流量差額現(xiàn)值之和等于0時的折現(xiàn)率△FIRR，與項目基準收益率做對比：

△FIRR≥ic，投資額大的方案較優(yōu)，反之，投資額較小的方案較優(yōu)。△FIRR（8.5%）>

ic(8%)追加投資擴大規(guī)?？尚?，推薦方案二項目方案一方案二單機容量20003000臺數(shù)109裝機總容量2027年等效滿負荷小時數(shù)22091970靜態(tài)總投資15230.9519215.33靜態(tài)單位千瓦投資76157117靜態(tài)單位電度投資3.443.61項目投資財務內部收益率（所得稅