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　　什么是機型選擇？

　　在風(fēng)電場建設(shè)過程中，風(fēng)力發(fā)電機組的選擇受到自然環(huán)境、交通運輸、吊裝等條件的制約。同時，風(fēng)力發(fā)電機組的選擇決定了建場投資和發(fā)電量，風(fēng)機選型就是要在這兩者之間選擇一個最佳配合。在技術(shù)先進(jìn)、運行可靠的前提下，根據(jù)風(fēng)場的風(fēng)能資源狀況，選擇經(jīng)濟上切實可行的風(fēng)力發(fā)電機組，計算風(fēng)場的年發(fā)電量，選擇綜合指標(biāo)最佳的風(fēng)力發(fā)電機組。

　　風(fēng)力發(fā)電機組選型的好壞不僅影響風(fēng)力發(fā)電場投資的多少，還影響投產(chǎn)后的發(fā)電量和運行成本，最終影響上網(wǎng)電價。因此，在風(fēng)力發(fā)電項目固定資產(chǎn)投資中，風(fēng)力發(fā)電機組的選型具有重要意義。

　　機型選擇的基本原則及主要要求

　　（一）基本原則

　　首先，性能價格比最優(yōu)，即以最低的價格購買到性能、質(zhì)量最好的風(fēng)力發(fā)電機組產(chǎn)品。

　　其次，以發(fā)電成本最小為指標(biāo)，充分考慮發(fā)電機投入和產(chǎn)出的效益。在一些特殊情況下，如果各風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電量相差不大，則風(fēng)力發(fā)電機組選型時就要考慮能否用最小的發(fā)電成本轉(zhuǎn)化成最大的容量系數(shù)。

　　（二）要求

　　1、質(zhì)量認(rèn)證。風(fēng)電機組制造必須具備ISO9001質(zhì)量保障體系認(rèn)證，這是保證風(fēng)電場機組正常運行及維護(hù)最根本的保障體系。

　　2、機組功率曲線。功率曲線是反映風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電輸出性能好壞的最主要曲線之一。

　　3、制造商業(yè)績。業(yè)績是評判一個風(fēng)電制造企業(yè)水平的重要指標(biāo)之一。

　　4、特殊環(huán)境要求。臺風(fēng)、低溫、雷暴、沙塵等特殊環(huán)境都會對風(fēng)力發(fā)電機組造成影響，因此在這些特殊的環(huán)境下，對風(fēng)力發(fā)電機組提出各種不同要求。

　　影響風(fēng)力發(fā)電機組選型的主要因素

　　首先是與風(fēng)能資源有關(guān)的因素。主要包含額定風(fēng)速、極限風(fēng)速、切出風(fēng)速等幾個重要指標(biāo)。不同風(fēng)力發(fā)電機組的出力差別主要集中在額定風(fēng)速以下的區(qū)間，因此對額定風(fēng)速的確定直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機組的出力指標(biāo)，額定風(fēng)速與風(fēng)力發(fā)電場的年平均風(fēng)速越接近，則風(fēng)力發(fā)電機組的滿載發(fā)電率越高。

　　另外就是極限風(fēng)速。它主要關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機組的安全性。若風(fēng)力發(fā)電場的極限風(fēng)速超過風(fēng)力發(fā)電機組的極限風(fēng)速，則風(fēng)力發(fā)電機組可能被破壞。但是如果盲目追求安全性，不恰當(dāng)?shù)剡x擇極限風(fēng)速過高的風(fēng)力發(fā)電機組產(chǎn)品，則會毫無意義地增加投資。因為由額定風(fēng)速到切出風(fēng)速之間風(fēng)力發(fā)電機組處于滿功率發(fā)電狀態(tài)，選擇切出風(fēng)速高的產(chǎn)品有利于多發(fā)電。但切出風(fēng)速高的產(chǎn)品在額定風(fēng)速到切出風(fēng)速的控制增加需要增加投入，投資者必須根據(jù)風(fēng)力發(fā)電場的風(fēng)能資源特點綜合考慮利弊得失。

　　其次是與風(fēng)力發(fā)電機組類型及容量有關(guān)的因素。風(fēng)力發(fā)電機組的主要類型可分為定槳距與變槳距、被動失速與主動失速、恒速恒頻與變速恒頻等。另外，隨著風(fēng)電機組單機容量的增加或減少，單位千瓦的造價都會有一定程度的增加。單機容量大的機組的風(fēng)輪直徑、塔架高度、設(shè)備重量都會增加，導(dǎo)致機組成本增加。

　　再次要考慮風(fēng)力發(fā)電機組的低電壓穿越能力。低電壓穿越是指，當(dāng)電網(wǎng)因為各種原因出現(xiàn)瞬時的、一定幅度的電壓降落時，風(fēng)力發(fā)電機組能夠不停機繼續(xù)維持正常工作的能力。低電壓穿越能力差的風(fēng)力發(fā)電機組當(dāng)電網(wǎng)電壓降落時會保護(hù)性停機并自動切出電網(wǎng)，一臺風(fēng)力發(fā)電機組切出電網(wǎng)將導(dǎo)致電網(wǎng)電壓的進(jìn)一步降落，致使整個風(fēng)力發(fā)電機組全部停機，最終導(dǎo)致電網(wǎng)崩潰。因此，風(fēng)力發(fā)電機組的低電壓穿越能力是衡量風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)性能的重要指標(biāo)，直接影響了風(fēng)力發(fā)電機組的選型。

　　最后是經(jīng)濟因素。主要包括上網(wǎng)電價、固定資產(chǎn)投資和設(shè)備的利用率，以及風(fēng)力發(fā)電機組運輸、吊裝與維護(hù)的影響等。

　　風(fēng)力發(fā)電機組的選型

　　風(fēng)力發(fā)電機組的選型分為單機容量選擇和機型選擇。

　　1、單機容量選擇

　　根據(jù)目前國內(nèi)外風(fēng)機市場的現(xiàn)狀以及國內(nèi)已建風(fēng)電場的裝機情況，按照單機容量的大小通常可以將風(fēng)機分為4個級別。

　�、�600kW 級機組

　　單機容量為600kW或750kW，適合安裝在地形復(fù)雜的風(fēng)電場。國外這類機組已開始退出風(fēng)機市場，國內(nèi)生產(chǎn)這個級別風(fēng)機的廠家有新疆金風(fēng)和浙江運達(dá)等。

　�、�850kW級機組。單機容量在850kW～1000kW之間，這類機組技術(shù)成熟，并有良好的運行業(yè)績，適合場地條件較差和運輸困難的風(fēng)電場，在市場上仍有一定的空間和潛力。這個級別的風(fēng)電機組在國內(nèi)安裝數(shù)量較多。

　�、跰W級機組。單機容量在1MW～3MW之間，這類機組在技術(shù)上比較成熟，目前我國1.5~2MW級的機組已經(jīng)成為主流成熟機型，3MW級機組實現(xiàn)了批量生產(chǎn)，業(yè)績增長迅速，金風(fēng)等廠家在加緊推出5MW、6MW機型的步伐，華銳、明陽、國電聯(lián)合動力6MW機型已經(jīng)安裝樣機，華銳、湘電、海裝并已安裝5MW樣機，將逐步積累實際經(jīng)驗，步入批量化生產(chǎn)階段。

　�、芏郙W 級機組。這類風(fēng)機的部件屬超長、超重件，運輸和吊裝難度很大， 目前在歐美等發(fā)達(dá)國家有一定數(shù)量的安裝，主要安裝在海上風(fēng)電場，尚未大規(guī)模投入商業(yè)運行。

　　2、機型的選擇

　　在風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，風(fēng)機類型主要是依據(jù)其調(diào)節(jié)技術(shù)的不同而區(qū)分的。目前的風(fēng)機市場，主要有定槳距和變槳距兩種。變槳距的調(diào)節(jié)技術(shù)主要有：滑差、變槳、變速、變頻以及雙饋等。定槳距風(fēng)機構(gòu)造簡單，調(diào)節(jié)方式簡便，結(jié)構(gòu)結(jié)實、牢固，中小型機組采用較多， 適合安裝在風(fēng)況相對復(fù)雜的風(fēng)電場。

　　變槳距較定槳距風(fēng)機結(jié)構(gòu)輕，構(gòu)造復(fù)雜，可根據(jù)風(fēng)速的變化調(diào)節(jié)以獲得較多電量。MW 級機組大多采用變槳、變速、雙饋等技術(shù)。每種調(diào)節(jié)技術(shù)都代表著不同的風(fēng)機類型，并有各自的特點，適合不同的風(fēng)電場條件，沒有純粹的優(yōu)劣之分。

　　目前，風(fēng)力發(fā)電機組朝著大型化、高效率的方向快速發(fā)展。并網(wǎng)型風(fēng)電機組經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已基本上淘汰了一些不實用、技術(shù)有缺陷或者不具備商業(yè)價值的機型，形成了現(xiàn)在最常見的水平軸、3葉片、上風(fēng)向、管式塔的統(tǒng)一模式。

　　風(fēng)力發(fā)電機組選型的技術(shù)性、實用性和經(jīng)濟性

　　1、風(fēng)力發(fā)電機組選型的技術(shù)性

　　風(fēng)力發(fā)電機組選型的技術(shù)性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：風(fēng)資源評估；風(fēng)功率計算；上網(wǎng)電量估算；機組可靠性。

　�、亠L(fēng)資源評估

　　風(fēng)場建設(shè)，首先要對所選的風(fēng)場進(jìn)行風(fēng)資源評估。目前國內(nèi)外針對風(fēng)資源的測試與評估已經(jīng)開發(fā)出許多測試設(shè)備和評估軟件。在風(fēng)電場選址，特別是微觀選址方面已經(jīng)開發(fā)了商業(yè)化軟件，如丹麥RIS 國家研究實驗室開發(fā)的用于風(fēng)電場微觀選址的資源分析工具軟件WASP；法國美迪公司開發(fā)的meteodyn WT等。國內(nèi)也有類似的軟件，如電場設(shè)計及優(yōu)化軟件WINDFARMER，使得風(fēng)資源在評估時有了一定的保障，為下一步單機容量的選擇提供了重要的依據(jù)。

　�、陲L(fēng)功率計算

　　根據(jù)風(fēng)資源評估的結(jié)論，確定該風(fēng)場年平均風(fēng)速和年風(fēng)功率密度，進(jìn)一步確定該風(fēng)電場盛行風(fēng)向是否穩(wěn)定，湍流強度是否較小，以及場區(qū)實測空氣密度和風(fēng)切變指數(shù)、風(fēng)功率密度等。根據(jù)《風(fēng)電廠風(fēng)能資源評估方法》（GB/T18710-2002），定性該風(fēng)場屬于哪一類風(fēng)場，從而在風(fēng)力發(fā)電機組選型上選用適合該風(fēng)場的高效能風(fēng)機。

　�、凵暇W(wǎng)電量的估算

　　根據(jù)適合該風(fēng)場的幾類機型，還要進(jìn)行年理論發(fā)電量的計算。也就是根據(jù)該風(fēng)場在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的功率和推力系數(shù)曲線、風(fēng)電機組的布置和風(fēng)電場的地形圖，采用程序計算得到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的理論發(fā)電量。然后考慮空氣密度的修正、尾流修正、控制和湍流折減、葉片污染折減、功率曲線折減、廠用電、線損等能量損耗和氣候影響停機等因素，估算出本風(fēng)電場工程年上網(wǎng)電量。

　　④機組的可靠性

　　機組的可靠性是指考慮不同機型的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成而提出的機組穩(wěn)定運行的可靠程度。另外，可靠性還與機組設(shè)備所選用零部件的質(zhì)量、生產(chǎn)質(zhì)量和安裝質(zhì)量有關(guān)。

　　2、風(fēng)力發(fā)電機組選型的實用性

　　風(fēng)力發(fā)電機組選型的實用性主要是指根據(jù)風(fēng)場的特點，考慮機組選擇還要受風(fēng)電場自然條件、交通運輸、吊裝等條件的制約。同時，也要考慮風(fēng)電場的總體規(guī)劃和規(guī)模，再結(jié)合選型的技術(shù)性，從而決定選用實用類型的機組。

　　3、風(fēng)力發(fā)電機組選型的經(jīng)濟性

　　風(fēng)力發(fā)電機組選型的經(jīng)濟性，主要指評價該風(fēng)場投資所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。對于一個風(fēng)電項目，主要風(fēng)險變量有固定資產(chǎn)投資、年上網(wǎng)電量和上網(wǎng)電價等。在電網(wǎng)電價暫不確定的情況下，由于風(fēng)電機組設(shè)備價格有較大波動，風(fēng)電項目投資回報問題已成為影響風(fēng)電項目投資的主要因素。所以說，在電網(wǎng)價格給定的情況下，對于一個風(fēng)場的建設(shè)和投資，需要考慮因素有單位千瓦的造價、年上網(wǎng)發(fā)電量和資金內(nèi)部收益率。通過對風(fēng)場建設(shè)的多種方案的計算、比較和分析，得出能反映每種方案的經(jīng)濟指標(biāo)。