【分析】風電機組實際運行功率特性復雜性（圖表）

　　（二）采用IEC61400－12－1標準評估實際運行功率曲線實際操作存在的問題
　　依據IEC61400－12－1進行風電機組功率特性測試，可以較為準確地評估出機組的運行狀態估算出年發電量，通過進一步分析可以發現機組存在的問題。但通過對風電機組功率曲線實際測試過程的總結，發現以下幾點問題：
　　（1）依據IEC標準進行功率特性測試雖然準確地評估出單臺機組的運行狀態，但耗費了大量的人力物力及時間，如何準確、快速、低成本地測試風電場所有機組的性能是一個亟待解決的問題。
　　（2）IEC標準采用10mins內的平均風速，但是在額定風速處曲線較為平滑，相對準確地確定額定風速存在一定難度。
　　（3）IEC標準在估算年發電量時采用的是瑞利分布，若采用風電場實測數據進行威布爾曲線擬合，此時估算的年發電量或為更加準確。
　　（4）國內風電場的地形普遍比較復雜，對于已投產后的風電機組如何進行場地標定是需要研究解決的問題。
　　（三）采用IEC61400－12－2標準評估風電機組運行功率曲線所存在的問題
　　在接近滿負荷發電時，湍流強度對機組功率曲線影響較大，如圖4所示。 　　因此，IEC61400－12－2標準特別闡述了湍流強度對功率曲線的影響。湍流導致風電機組在低風速段的實際功率曲線優于靜態功率曲線；在高風速段，特別是額定風速段，實際的湍流功率曲線比靜態功率曲線差。機組實際功率曲線的滿負荷發電風速遠高于靜態功率曲線上的滿負荷風速，如圖1和圖2所示。
　　風電場的瞬時風速與瞬時風能是不斷變化的，而風能與風速的三次方成正比。因此，當采用一段時間內的平均風速和平均風能相對應時，其結果為：相對應的風速、風能與風電場實際情況是不一致的，后者高于前者。由此，在低風速段，動態功率曲線優于靜態功率曲線。
　　但是，在高風速段，由于風電機組有額定功率的限制，控制系統使機組一直保持在額度功率附近不超過允許值，最終導致高風速時的能量被損耗掉了。因此，在高風速段，由于湍流的影響，動態風速下超過額定電功率的部分被削峰了，而低于額定電功率的部分又缺乏有效手段填平。因此，實際動態功率曲線在接近滿負荷風速段低于靜態功率曲線，如要求其完全滿足靜態功率曲線是不科學的。
　　IEC61400－12－2標準推薦了一種技術方案：通過占額定功率的百分比動態湍流功率曲線來推導靜態功率曲線。但該方案有一些假設，如：假設無論風速如何快速變化，風電機組的實際運行狀態都能夠快速變化并以最佳狀態運行。然而，葉輪及機艙的質量很大，因其慣性的作用，在實際上是不可能達到的；另一個假定，時域內的動態風速轉化到頻域內是符合正態分布的，其正態分布函數就是平均風速和湍流強度。由此可見，該標準僅提供了評估風電場眾多機組功率特性的一種思路和方法，對風電場機組實際運行功率曲線的技術評估具有一定的參考價值，但實用性不大。
　　因此，某些整機生產廠家在投標書中不提供機組的靜態功率曲線，而只提供機組在不同湍流強度下的動態功率曲線，這樣，考核功率曲線更接近于機組的實際運行功率曲線，從而有利于功率曲線的考核。
　　功率曲線考核帶來的隱憂
　　由于風電場實測機組功率曲線的復雜性、某些功率曲線考核的合同條款嚴重脫離風電機組的運行實況以及業內人士對功率曲線認知上的偏差，風電機組形成的實際運行功率曲線失去了應有的價值和作用。
　　即使性能完全相同的風電機組，在不同環境條件下，風電場實測功率曲線的偏差值，超過10%也是很正常的。實際運行功率曲線因湍流、尾流、地面粗糙度等多種因素的影響，在達到滿負荷發電風速之前，同種風速的發電功率會有偏差，與合同要求不符，而這本應屬于正常現象。
　　如果對同一風電場同種機型的一批機組長期運行的有效數據（主控的功率曲線相關參數設置正確，數據采樣、篩選合理，軟件形成符合規范等），且形成正常的一系列功率曲線進行綜合分析和考察，將對考察這些機組實際效率有一定的參考價值。還可以通過同一機組在不同時期形成功率曲線之間的差異，判斷機組故障，或風況變化。
　　但是，業內人士對功率曲線存在認知上的偏差，無論在何種地理位置和風況條件下均要求風電場機組所形成功率曲線上每一風速點的發電功率都不應低于合同保證值的95%。更有甚者，要求機組在幾天或一個月內所形成的功率曲線也要在合同保證值以上。例如：在機組過240預驗收時，要求每臺機組的實際運行功率曲線均要達到合同保證值，這顯然違背了風電機組運行的基本規律。這樣的要求，不僅使功率曲線的數據量極其龐大，而且，不造假是難以達到上述要求的。
　　為了讓每臺機組在短時間內均能形成相當“漂亮”的功率曲線，整機商只得采取適當的手段使機組在短時間內形成的功率曲線“相當好”，且每臺機組、在每個風速段上機組的發電功率都達到，或超過合同要求，否則，整機廠商就要賠發電量、被扣款。殊不知，這樣形成的功率曲線是不可能反映該機位的氣象條件、地理條件和實際機組運行狀況的，從而導致生成的功率曲線失去了其應有價值和實際意義。
　　因準確考核機組的實際運行功率曲線極其困難且復雜，且實測數據可能嚴重偏離其理論計算值。因業主對功率曲線的苛求，有的生產廠家為了使機組在投標中取勝，不僅機組實際生成的功率曲線折算出來的功率系數遠高于理論最高值0.593，而且，給出的標準功率曲線，在不少風速點的功率系數超過0.6，有的風速段折算的功率系數已經達到了0.8。
　　在簽訂風電機組合同時，一般功率曲線作為一項重要的保證條款，可向整機廠商索賠，且索賠金額較大，相關行業標準制訂又相對滯后。如論證的結果是功率曲線不合格業主則可能得到一筆金額較大的索賠，或者因功率曲線爭議而延遲出保。因此，在中國各種各樣的功率曲線論證公司也應運而生，因功率曲線測試的復雜性，其準確和公正程度值得懷疑。
　　結語
　　同一生產廠家，同種型號機組的生產一致性是容易考察和做到的，而實際運行功率曲線則是反映機組的實際運行狀態，因外界條件的不同存在差異，甚至差異很大，且難以準確測定。如何簡便、有效地驗證和考察機組的功率特性值得探討。建議國家、行業出臺相應的政策、法規以規范市場。