
圖1 年平均風速3.9m/s的地區(qū)不同風速下風速的時間正態(tài)分布圖

圖2 年平均風速3.9m/s的地區(qū)不同風速下風的能量正態(tài)分布圖
相對于國際上通行的做法(將風機的額定風速定在10~13m/s的范圍以體現(xiàn)對風能利用最大化的原則),我國的小風機額定風速定得低,主要是希望風機的有效工作時間長,較長時間滿足用戶的用電需求。這種考慮是有局限性的。風能和太陽能一樣,是隨機性很強的能源,而且能量密度低,希望風力發(fā)電機在任何條件下都能滿足用戶的用電要求是不現(xiàn)實的,要盡可能滿足用戶的用電要求,最好的辦法是采用風光互補發(fā)電系統(tǒng),而不是降低風機的額定風速。
中小型風機的額定風速定得低,主要有以下幾方面問題:1)降低了風機的利用率:風力發(fā)電機的效率本來就不高,如果我們再把風能的有效利用區(qū)域限得很窄,不利于對風能的充分利用。2)增加了風機的成本和技術(shù)難度:風能是隨風速的三次方成正比的,額定風速定得低,同等功率下風機的成本要高很多(我國小風機的重量是國外同功率產(chǎn)品的3~5倍)。風機處于限速狀態(tài)的機率大,時間長,相應的產(chǎn)生故障的機會大,產(chǎn)品生產(chǎn)的技術(shù)難度大。3)與國際上同類產(chǎn)品的技術(shù)要求不接軌,喪失了國際市場上進行產(chǎn)品競爭的能力:太陽能熱水器、太陽能光伏都是按較高的光照強度來考核的,為什么中小型風機一定要按低風速來考核?這顯然是不合理的,這對中小型風機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不利。
此外,無論風力發(fā)電系統(tǒng)還是風光互補系統(tǒng),都由控制系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)組成等配套產(chǎn)業(yè)組成,發(fā)電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)各自分家,是整合后系統(tǒng)穩(wěn)定性差的根本原因,也是目前改行業(yè)的技術(shù)壁壘。使最終用戶衡量考察中小型風力發(fā)電及風光互補新能源發(fā)電技術(shù)產(chǎn)生誤差。獨立各個系統(tǒng)都是合格的,在各種惡劣的自然環(huán)境下一整合系統(tǒng)就是劣質(zhì)的,不是控制系統(tǒng)不當就是儲能系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)配比不適合等,體現(xiàn)在用戶面前的不僅僅是單一發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率、低風速啟動、低風速儲能、抗大風保護等,還涉及到控制系統(tǒng)的智能控制、低電壓升壓、充放電控制等,儲能系統(tǒng)的選擇、配比、等等一系列衍生的產(chǎn)業(yè)問題。
1.3 價值和價格的嚴重背離限制了行業(yè)的發(fā)展