三四類風區(qū)開發(fā)：蔚然成風

　　另外一項令一些整機廠商難以參與針對三、四類風區(qū)的風電機組市場的因素是，對于風速較低的地區(qū)，低風速所占時間較長，需要風電機組能夠在較低的風速下就可以并網(wǎng)發(fā)電。但單純地加長葉片，造成葉片的重量增加，令風輪的轉動慣量加大，便更需要大的風電機組啟動力矩。解決此問題的方法除了實現(xiàn)風電機組在低風速段控制的最優(yōu)化，并盡可能追蹤理論功率曲線外，直驅永磁風電機組也是一種選擇。
　　“直驅機組在三、四類風區(qū)競爭優(yōu)勢將更加明顯，因變流器容量決定了風速調速范圍，直驅機組采用的是全功率變流器，其風速可調范圍為50%-100%，而其他機組的風速可調范圍一般只能做到70%-100%，另外直驅機組在少維護、耗材少、并網(wǎng)性能好、發(fā)電效率高上也有明顯優(yōu)勢。”金風科技一位工程師如是說。總之，葉片的增長，以及對風電機組適應性要求的增加，都會帶來成本的大幅度提升。大多數(shù)整機廠商在考慮載荷與機動效率以及經(jīng)濟效益三者間平衡的情況下，會選擇折中方案。例如1.65 兆瓦的風電機組使用葉輪直徑86 米或89 米的葉片，而非使用葉輪直徑100 米的葉片。同時整機廠商也很難將所有零部件進行更換，而會選擇性地更換偏航、變槳等系統(tǒng)。因此，董禮認為在載荷的主動控制方面，也需要進行改進，避免傳動、塔架、葉片的震動，從而達到綜合降低載荷的目的。
　　憑借低風舞
　　借力針對三、四類風區(qū)的大葉片風電機組，有實力的發(fā)電企業(yè)也紛紛進軍三、四類風區(qū)，以期分得一杯羹。中廣核風電公司投資發(fā)展部經(jīng)理劉亞非這樣表示，伴隨著風速較高的優(yōu)良風電資源的日漸匱乏和風電機組價格及項目造價的進一步下降，中廣核在大量協(xié)議資源的基礎上，適時地進入三、四類風區(qū)開發(fā)風電項目。
　　從發(fā)電企業(yè)的角度而言，進入三、四類風區(qū)的風能資源開發(fā)并非是一種盲目的跟風。劉亞非坦言，雖然三、四類風區(qū)風能資源較差，對投資收益率造成較大壓力，但這類資源初期關注度較低，獲取資源的難度要小一些。另外，不管是從電價還是并網(wǎng)而言，三、四類風區(qū)都是有優(yōu)勢的。屬于低風速覆蓋區(qū)的三、四類風區(qū)享有電價優(yōu)惠，而且通常電網(wǎng)方面限制較少，政府的支持力度較大，有利于項目的快速推進。
　　對于三、四類風區(qū)的開發(fā)，龍源電力集團股份有限公司總工程師楊校生認為，開發(fā)風力資源主要需解決兩個問題，一個是造價，另一個是電價。在總結安徽來安的低風速風電場開發(fā)經(jīng)驗時，他表示來安風電場從投入使用到現(xiàn)在，運行狀況良好。實踐證明，在風能資源利用低效地區(qū)，采用改進的低風速區(qū)樣機，仍然可以達到年等效滿負荷小時數(shù)1900 左右，具有一定的開發(fā)價值。另外，由于工程造價和電價都有優(yōu)勢，設備也很好，所以獲得一定的經(jīng)濟效益沒有問題。
　　隨著上游風電機組制造商針對三、四類風區(qū)不斷開發(fā)出一系列風能捕獲能力更強、價格也相對低廉的機組，電力企業(yè)的風電開發(fā)也獲得了有力的設備支持。
　　對于三、四類風區(qū)開發(fā)中所遇到的問題，楊校生總結為三點：第一，由于三、四類風區(qū)的風場尾流影響比高風速風場大，所以各機組之間的距離肯定要比高風速風區(qū)的大，且計算結果都證明如此。第二，三、四類風區(qū)風場的風向穩(wěn)定性差，機組偏航的動作多。第三，風速的微小變化可能會影響上網(wǎng)電量的變化。對于這些問題，不僅僅是簡單加長葉片就可以解決的，而是要解決因葉片單位掃風面積增加所帶來的一系列問題，例如葉片的系統(tǒng)性能和結構強度、風速變化引起的機組疲勞、整機結構強度和穩(wěn)定性等問題。此外，更有效的機組控制策略、機組性能、材料消耗和經(jīng)濟型方面還需要反復進行規(guī)劃。楊校生強調，安徽來安的案例對南方很多類似省份在三、四類風區(qū)的開發(fā)規(guī)劃方面都有很好的借鑒作用。
　　但是，對于三、四類風區(qū)開發(fā)所呈現(xiàn)出來的“風光”之勢，有專家強調也要深入思考其中的深層次問題，比方說三、四類風區(qū)開發(fā)所帶的成本、規(guī)劃和技術方面的問題。
　　三、四類風區(qū)開發(fā)的過程中，不管是開發(fā)商還是整機制造商，都會考慮機組的成本問題，但整機制造商考慮的會更多些。針對三、四類風區(qū)的風能資源特征，整機制造商要對機組結構設計或是某個方面進行改進和優(yōu)化，這需要增加一定的成本。盡管單從機組的改造而言，大部分整機商表示成本不會有數(shù)量級的增加，但由于這些風區(qū)分布區(qū)域的地形和氣候的復雜性，機組在運輸、安裝和后期的維護上有很多已知或未知的挑戰(zhàn)，這都是成本。對此，董禮就表示，對于三類風區(qū)，聯(lián)合動力開發(fā)的范圍要廣泛些，但要衡量各種成本，而對于四類風區(qū)，目前公司的市場定位主要在電力負荷區(qū)。
　　對于各省三、四類風區(qū)的規(guī)劃，當?shù)卣枰獓栏癜殃P。近幾年，有開發(fā)商為了搶占資源，在缺乏經(jīng)驗和規(guī)劃的情況下，匆忙投產(chǎn)，形成非理性競爭。目前，有很多已經(jīng)批下來的項目因為經(jīng)濟效益的問題而擱置、荒廢或流產(chǎn)。另外，由于三、四類風區(qū)主要分布在華南、西南、東南等人口相對密集的區(qū)域，在風電場的建設和運營上，容易出現(xiàn)土地糾紛，或是占用耕地和林地等，或是因風電機組的安裝帶來的一系列生態(tài)問題。這都需要提前籌劃和應對。
　　對于三、四類風區(qū)風電機組的研發(fā)，有些公司為了節(jié)省成本和縮短研發(fā)周期，不再對葉片以及與其相關環(huán)節(jié)進行重新設計，僅僅是對原有機型結構稍作改進便作為針對三、四類風區(qū)的風電機組投放市場。而且，針對三、四類風區(qū)的風電機組在我國投入運行的周期還較短，很多技術方面的難題需要公司花大氣力踏踏實實地去攻克。
　　誠然，三、四類風區(qū)風能資源的開發(fā)為風電發(fā)展打開了一扇窗。但業(yè)內的一致共識是，期望看到風電技術和商業(yè)模式的創(chuàng)新。