技術進步支撐低風速開發經濟性

　　技術進步支撐低風速開發經濟性
　　
　　高塔筒技術、精細化風資源評估推動低風速風電
　　
　　高塔筒技術、精細化風資源評估推動低風速風電發展 經過多年發展，我國風力發電已成為可再生能源領域技術成熟、具備規模化開發條件和商業化發展前景的發電方式之一。
　　
　　“在‘十三五’期間，中國的風電企業要以創新為核心目標發展風電技術，這就意味著風電企業在風電設備的可靠性、智能化方面下足功夫，這就需要各種各樣的風電技術來支撐當前中國風機向著大型化、精細化方向發展的趨勢。”在2017第九屆中國國際清潔能源博覽會同期召開的 “中國國際風力發電技術與設備研討會”上，中國風能協會名譽理事長施鵬飛表示。
　　
　　《風電發展“十三五”規劃》中提出以消納為導向，優化調整發展布局，將風電開發主戰場從“三北”地區適當調整到消納能力好的中東部和南方地區。而低風速風電技術的關鍵是提高風電機組低風速環境下的風能利用率，降低度電成本。由此可見，《規劃》對于“十三五”期間風電發展方式不再以增速為目標，而是在保障適當新增規?；A上，更注重風電行業的技術進步。
　　
　　增高塔筒來提升低風速地區發電量
　　
　　近來，單機容量越來越大、葉片越來越長、塔筒高度越來越高，已經成為風電行業一大趨勢。而對于低風速風電開發而言，增大風輪直徑和增高塔筒高度是充分利用風能資源，提升發電量的兩個重要技術手段。“在低風速地區增加發電量，其中一種方式是把葉片的直徑加大，風機的葉片越大，發電量就越大。但葉片直徑增加有其極限，過大的直徑將會導致風機載荷非常大，成本增加。而企業和投資者都希望在節約成本的基礎之上，獲得更高的風速，更低的載荷。另一種方法，通過增高塔筒也能夠獲得更高的風速，面對更小的湍流，還能降低風機載荷。”MECAL（北京）工程技術有限公司（簡稱“MECAL公司”）總經理奧云在會上表示。
　　
　　隨著國內高塔筒技術的成熟，使該技術應用越來越普遍，為挖掘我國低風  速市場的潛力，部分風電企業已嘗試研究并獲得成果。MECAL公司也在其混合塔筒產品基礎上，研發出了增高塔筒技術。
　　
　　奧云介紹說，以中國主流的2兆瓦的風機為例，葉片的直徑現在達到120米的在低風速地區非常普遍。如果風機葉片120米，掃到下方時風速非常低，受到的湍流很大，而上方的葉片，受到湍流較小，所以對于風機整個的動態強度來說，扭曲和搖晃比較大。如果選擇增加風機的塔筒高度后，葉片的上方和下方受力湍流的差就會變小，這樣對于中部的風機整體的載荷變小，同時也可延長風機壽命，因此，風機的綜合成本更低。所以，在她看來，增高塔筒高度是在低風速區獲得更多風能的有效技術手段。
　　
　　在整機商看來，決定技術路線市場接受度的其中一個重要因素是成本和經
　　
　　精準評估風資源降低建設與運維成本
　　
　　如何有效選擇和評估風資源，更精細化地分析風資源數據，為風電場的選址，風機的選型以及生產運營提供支撐。
　　
　　隨著我國的風電市場從“三北”地區加快向中南部低風速區轉移，在低風速區面對復雜地形以及不同地區相應的自然災害問題的預測也至關重要。
　　
　　目前低風速區風電場的前期開發、風資源的評估面臨諸多挑戰。例如，測風塔的搭建難度大。單從測風的角度來看，首先是低風速。為了捕捉到更高風資源，測風塔的建設需要更高。這就涉及測風塔加固和維護等問題。第二是災害冰凍帶來的影響，像湖南和江西等地區，冰凍災害會導致出現倒塔，冰凍之后整個傳感器無法正常工作，數據采集質量差對風資源評估報告帶來負面影響。這些都是實現精細化風資源評估需要一步步攻破的難關。
　　
　　北京東潤環能科技股份有限公司（簡稱“東潤環能”）新能源并網產品線高級經理冀偉超對于目前低風速市場的風資源預測面臨的挑戰在會上介紹了基于雷達加北斗傳輸機、云平臺數據處理的  風資源一體化解決方案，東潤環能利用物聯網+風資源評估，更敏捷地捕捉風資源，精準地預測和評估為風電場投資者減少風電場后期運維成本打下基礎。
　　
　　據他介紹說，這個方案的特點是融合了雷達技術、北斗傳輸機云平臺計算技術三大技術最終形成一個整體的解決方案。
　　
　　雷達技術在經濟性方面具有突出的優勢，雷達測風可以在滿足精度要求的情況下，成本更低并且具備抗倒塔免維護的優勢。
　　
　　另外，在前期的風資源的評估的過程中，可能存在二次搬運，其費用非常高。傳統測風塔重量比較大，而雷達測風塔重量的減輕，不僅降低了施工難度，施工成本以及二次搬運的費用也隨之下降。
　　
　　另外，東潤環能物聯網測風是基于云平臺做的嵌入式模塊開發，云平臺功能是基礎，云平臺承擔一個綜合監控、數據的監視校正，最后形成風資源的評估。
　　
　　而這些能力可以實現對風資源數據的運維管控保證整個測風數據自動化、智能化，面對低風速區做到精準測風，預測冰凍災害地區的倒塔問題，更好地幫助投資者建設風電場。
　　
　　濟問題，雖然增高塔筒增加了原材料使用及基礎的投入，但塔筒成本僅占整體風電項目投資的16%，故對整個風電場投資影響不大。
　　
　　“需要注意的是，在一些起伏山地等比較特殊的地形，增高塔筒不是一定能獲得更高的風速，這需要對當地的風資源和地形條件進行針對性分析，從而做出合理的風機選型。”奧云表示。這不難看出，風資源的準確評估分析對風電場的建設以及未來風電運行的狀況有著重要意義。