關(guān)于低風(fēng)速風(fēng)電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)與對(duì)策的探討

關(guān)帥

摘 要：當(dāng)前，伴隨著相關(guān)風(fēng)電技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)也愈發(fā)成熟，而我國(guó)對(duì)于低風(fēng)速風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)也越來(lái)越重視，當(dāng)前已經(jīng)有部分項(xiàng)目進(jìn)入了市場(chǎng)化的運(yùn)行階段。然而要想實(shí)現(xiàn)低風(fēng)速風(fēng)電項(xiàng)目的大規(guī)模開(kāi)發(fā)，則必將會(huì)存在有一定的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)因素，對(duì)此該文基于對(duì)風(fēng)力資源的評(píng)估、資源的分布、設(shè)備的型號(hào)選取以及位置布設(shè)等因素展開(kāi)了深入的分析與探討，同時(shí)提出了一些針對(duì)性的建議措施，以期可以為滿(mǎn)足低風(fēng)速風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)提供必要的參考。

關(guān)鍵詞：低風(fēng)速風(fēng)電 項(xiàng)目開(kāi)發(fā) 風(fēng)險(xiǎn) 對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）08（b）-0036-02

伴隨著目前全球化生態(tài)危機(jī)的加重，環(huán)保理念日漸深入人心，綠色、環(huán)保、無(wú)污染的可再生能源必將會(huì)在人類(lèi)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占據(jù)越來(lái)越大的比重，其發(fā)展前景十分廣闊。而在眾多的可再生能源當(dāng)中，風(fēng)電技術(shù)的應(yīng)用最為成熟，近些年來(lái)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速。我國(guó)目前所擁有的較為理想的風(fēng)力發(fā)電區(qū)域相對(duì)較少，但具備低風(fēng)速發(fā)電條件的區(qū)域則十分廣闊，而要想實(shí)現(xiàn)對(duì)低風(fēng)速風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，就必須要克服其中所存在的諸多風(fēng)險(xiǎn)性因素，據(jù)此該文就低風(fēng)速風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)與對(duì)策展開(kāi)深入的探討。

1 低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)定義概述

在該次研究中所指出的低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)是依據(jù)《風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估方法》GB/T18710中的標(biāo)準(zhǔn)所確定的，其中風(fēng)功率密度等級(jí)為1～2級(jí)，3～7級(jí)低風(fēng)速頻段大約占到了40%以上的比例，所選用的風(fēng)電機(jī)組輪轂位置高度的年平均風(fēng)速為6.5 m/s，風(fēng)功率密度不足300 W/m2，適宜建設(shè)低風(fēng)速風(fēng)電設(shè)備的風(fēng)電場(chǎng)。

2 目前我國(guó)的風(fēng)電發(fā)展?fàn)顩r

2.1 投產(chǎn)情況

依據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在2010—2014年風(fēng)能發(fā)電在我國(guó)整體能源結(jié)構(gòu)中所占的比例依次為2.06%、2.42%、2.82%、2.87%、3.12%。風(fēng)能在整體發(fā)電總量當(dāng)中所占據(jù)的比例逐年升高，這主要是因?yàn)樾履茉窗l(fā)電技術(shù)水平的持續(xù)升高、發(fā)電成本下降、上下游產(chǎn)業(yè)更加成熟以及應(yīng)用方式更加靈活多變等多種因素共同影響所致。依據(jù)中國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)所發(fā)布的《2015年中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)》顯示，2014年全國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好，全國(guó)共新增裝機(jī)容量23 196 MW，同比增長(zhǎng)44.17%；累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組76 241臺(tái)，累計(jì)裝機(jī)容量14 609 MW，同比增長(zhǎng)25.37%。

2.2 造價(jià)情況

在風(fēng)力發(fā)電方面，投資成本所占比例最大的部分為固定成本費(fèi)用，這一方面的費(fèi)用大約占據(jù)了項(xiàng)目全生命周期內(nèi)整體費(fèi)用支出的80%左右，而其他的運(yùn)行及維修費(fèi)用比例通常不會(huì)超過(guò)20%。同時(shí)依據(jù)相關(guān)的調(diào)查研究表明，我國(guó)當(dāng)前風(fēng)電場(chǎng)的工程費(fèi)用占比最大達(dá)到了78.42%。而依據(jù)國(guó)家再生能源信息管理中心所發(fā)布的《2013年度中國(guó)風(fēng)電建設(shè)統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)報(bào)告》表明，我國(guó)的風(fēng)電造價(jià)已經(jīng)有明顯的下降態(tài)勢(shì)，概算單位造價(jià)已經(jīng)由2011年的9 732元/kW降低至了2012年的9 036元/kW，決算單位造價(jià)同期由8 247元/kW降低至了7 958元/kW。

3 低風(fēng)速風(fēng)電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)

3.1 資源評(píng)估準(zhǔn)確性

對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)性?xún)r(jià)值考量，主要是基于對(duì)當(dāng)?shù)仫L(fēng)力資源狀況的精確評(píng)估，由風(fēng)力建設(shè)項(xiàng)目區(qū)域的平均風(fēng)速變化對(duì)于項(xiàng)目整體的發(fā)電量及建設(shè)投資的影響方面來(lái)看，在較長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)平均風(fēng)力速度由6 m/s擴(kuò)大到10 m/s，則發(fā)電量將能夠提升135%。鑒于平均風(fēng)速與建設(shè)成本間的相關(guān)性十分密切，因而在進(jìn)行工程投資時(shí)其經(jīng)濟(jì)性?xún)r(jià)值考慮對(duì)于平均風(fēng)速十分敏感。在進(jìn)行風(fēng)電項(xiàng)目的投資建設(shè)時(shí)大多是依據(jù)可行性研究報(bào)告來(lái)予以最終決策，在這當(dāng)中對(duì)于風(fēng)力資源的評(píng)價(jià)結(jié)論將是決定最終是否投資建設(shè)的主要因素，因此風(fēng)力測(cè)量的精確性對(duì)于建設(shè)區(qū)域的價(jià)值性開(kāi)發(fā)將至關(guān)重要。因而，應(yīng)盡可能地收集更長(zhǎng)時(shí)間、更加確切、地面范圍更加寬廣的風(fēng)力資源信息。

3.2 資源分布變化性

在風(fēng)能資源較為豐富地區(qū)或是其外部，通常是低風(fēng)速風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)的一大特色。此種地形條件在我國(guó)的分布范圍十分廣闊，無(wú)論是項(xiàng)目位置還是地理位置，其地質(zhì)條件均十分復(fù)雜。在考慮到地形因素對(duì)于風(fēng)流影響十分顯著，在大氣邊界層之中的影響性因素也很多，并且其互相之間的作用影響及主次關(guān)系也并不明確，進(jìn)而也就使得各類(lèi)大氣湍流情況的出現(xiàn)，導(dǎo)致了在風(fēng)力設(shè)備建設(shè)區(qū)域內(nèi)風(fēng)力資源的分布呈現(xiàn)出了明顯的分散性與不規(guī)律性。

3.3 設(shè)備型號(hào)選取

通常來(lái)說(shuō)，風(fēng)機(jī)設(shè)備的應(yīng)用時(shí)常與掃風(fēng)面積間是存在有明顯相關(guān)性的，通常風(fēng)機(jī)的發(fā)電量會(huì)伴隨著掃風(fēng)面積的擴(kuò)大而擴(kuò)大。對(duì)于低風(fēng)速區(qū)域，通常應(yīng)當(dāng)選擇滿(mǎn)足于額定功率風(fēng)速較小，葉片相對(duì)較長(zhǎng)的機(jī)型。完全差異化的機(jī)型，即便處于同等高度條件下，風(fēng)機(jī)價(jià)格、安裝費(fèi)用等均會(huì)有所差異。因而在前期設(shè)計(jì)工作中對(duì)此應(yīng)當(dāng)予以充分考慮。

3.4 設(shè)備位置布設(shè)

通常在較為空曠沒(méi)有明顯地理地形變化的草原與海洋環(huán)境中，發(fā)電區(qū)域的風(fēng)力資源不會(huì)出現(xiàn)較大的變化，然而若是在山區(qū)、丘陵地帶裝設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其中的風(fēng)力資源分布常常是很不均衡的，對(duì)此也就需要對(duì)風(fēng)機(jī)海拔高度的設(shè)置，充分考慮到區(qū)域內(nèi)的障礙物、地形地貌特征、風(fēng)機(jī)尾流等相關(guān)因素的影響。因而在風(fēng)機(jī)位置布設(shè)時(shí)，便應(yīng)對(duì)各方面因素予以綜合考量再做出相應(yīng)的決策。

4 應(yīng)對(duì)低風(fēng)速風(fēng)電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的主要策略

（1）對(duì)風(fēng)力資源的評(píng)估，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)手段的引入，并將之與我國(guó)的實(shí)際情況相結(jié)合，從而開(kāi)發(fā)出適用于我國(guó)風(fēng)電領(lǐng)域的評(píng)估手段。

（2）對(duì)于低風(fēng)速項(xiàng)目之中風(fēng)力發(fā)電區(qū)域當(dāng)中資源的分布不均衡性，應(yīng)當(dāng)在位置選取方面采取嚴(yán)格篩選，從而起到對(duì)于資源利用的最大化。

（3）在風(fēng)機(jī)設(shè)備型號(hào)的選擇方面，應(yīng)當(dāng)充分考量到風(fēng)力場(chǎng)當(dāng)中障礙物、地貌地形特征、風(fēng)機(jī)尾流等相關(guān)因素的影響。同時(shí)在項(xiàng)目預(yù)算的范圍內(nèi)針對(duì)不同品牌與型號(hào)進(jìn)行全面性對(duì)比分析，從而確保最終所選取的機(jī)型能夠達(dá)到對(duì)布設(shè)環(huán)境的良好適宜要求。

（4）在風(fēng)機(jī)位置的布設(shè)方面，應(yīng)當(dāng)以科學(xué)、細(xì)致的數(shù)據(jù)測(cè)量為依據(jù)，用長(zhǎng)期性的發(fā)展角度來(lái)開(kāi)展規(guī)劃工作，并給予后期機(jī)組的增加以及項(xiàng)目擴(kuò)充預(yù)先留置出適當(dāng)?shù)目臻g。還應(yīng)當(dāng)針對(duì)發(fā)電輸送及后續(xù)的升級(jí)換代流出相應(yīng)的配套接口，只有如此方可應(yīng)對(duì)今后科技水平進(jìn)步以及不斷變化的市場(chǎng)需求所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)性挑戰(zhàn)。

我國(guó)的風(fēng)力資源相對(duì)較為豐富，然而卻存在有十分顯著的區(qū)域性分布不均衡情況，當(dāng)前我國(guó)對(duì)于風(fēng)力能源的開(kāi)發(fā)大多集中于風(fēng)力資源豐富的高風(fēng)速區(qū)域，而我國(guó)仍有大片區(qū)域的低風(fēng)速區(qū)有待開(kāi)發(fā)。因低風(fēng)速區(qū)的風(fēng)能密度相對(duì)較小，因此風(fēng)電機(jī)組應(yīng)當(dāng)選用更大葉片以及采取優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)獲取更大的風(fēng)能，進(jìn)而達(dá)到提升發(fā)電效率的目的。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，該文就基于對(duì)目前我國(guó)風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀的投產(chǎn)與造價(jià)情況分析基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)低風(fēng)速風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)策略展開(kāi)了具體的分析與探討，其中低風(fēng)速風(fēng)電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)所存在的主要風(fēng)險(xiǎn)性因素包括有風(fēng)電資源評(píng)估準(zhǔn)確性、資源分布變化性、設(shè)備型號(hào)選取以及設(shè)備位置的布設(shè)等，結(jié)合對(duì)上述問(wèn)題的研究據(jù)此就提出了加強(qiáng)對(duì)風(fēng)力資源的精確評(píng)估，采取長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)研來(lái)避免由于考慮不周而導(dǎo)致的風(fēng)力效益風(fēng)險(xiǎn)，只有如此，方可確保在低風(fēng)速風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)建設(shè)中將相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)性因素降至最低。

參考文獻(xiàn)

[1] 葉林，劉鵬.基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和支持向量機(jī)的短期風(fēng)電功率組合預(yù)測(cè)模型[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2011（31）：102-108.

[2] 潘迪夫，劉輝，李燕飛.風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速短期多步預(yù)測(cè)改進(jìn)算法[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2015（26）：87-91.

[3] 張穎超，郭曉杰，葉小嶺，等.一種短期風(fēng)電功率集成預(yù)測(cè)方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016（7）：90-95.

[4] 潘沛.低風(fēng)速風(fēng)電項(xiàng)目投資分析實(shí)例探究[J].風(fēng)能，2016（4）： 46-49.

[5] 呼津華.低風(fēng)速風(fēng)電項(xiàng)目風(fēng)資源分析的幾點(diǎn)體會(huì)[J].風(fēng)能，2012（4）：82.