低風速風電：挑戰如何變機遇

“從總量來說，我認為‘三北’地區還是未來中國風電發展重要的區域，但是在短期內，‘三北’地區棄風限電沒有緩解的情況下，建設重a點應向中東部轉移。”國家發改委能源研究所能源經濟中心主任高虎在3月21日舉行的2017低風速前沿技術與應用創新論壇上表示。

在與會的多位企業代表看來，中東部和南方地區以低風速為主，開發沒有國際先例可循的低風速風電，對中國風電行業來說，既是機遇，也意味著挑戰。

避免行業起伏

以空間換時間

國家電網能源研究院新能源研究所所長李瓊慧表示，“十二五”時期風電快速發展的同時也面臨諸多問題，其中，棄風問題和補貼落地問題最為嚴重。

在她看來，“十三五”時期對于風電來說是調整期，一方面要解決“三北”地區風電存量問題，另一方面通過技術進步，在中東部和南方低風速地區推進。不論是政策上還是發展的布局優化上，都需要為“十四五”進一步發展奠定良好的基礎。

“低風速風電開發可以看作是以空間換時間，避免在以資源導向開發之后出現行業大起大落，實現風電行業的可持續發展。”華電福新能源股份有限公司副總工程師張文忠表示。

高虎也認為，在“三北”地區開發出現暫時性困難時，中東部和南方區域低風速開發就變得非常關鍵。只有這樣才能保證每年新增風電裝機量穩定在一個合理水平，避免大起大落造成對行業的傷害。

按照規劃，“十三五”末累計風電裝機將達到2.1億千瓦。據李瓊慧透露，全國累計核準風電項目實際已經超過2.1億千瓦的目標，包括幾個棄風大省拿到的核準項目規模都實際超過了能源局風電規劃里分省目標。

實際上，發展中東部和南方低風速風電正是在“三北”地區棄風限電情況下，風電行業不得不做出的戰略轉移。

“解決風電消納問題，一方面靠調整優化布局，轉戰消納條件好的低風速分散式風電；另一方面更重要的是，要減緩棄風地區新建項目的節奏。如果棄風地區沒有增量的話，通過一段時間存量消化，就可以有效解決棄風問題。”李瓊慧表示。

低風速面臨多方面挑戰

在業內人士看來，中國的低風速風電開發不僅在世界上開創了先河，而且的確引領了全球在低風速領域的技術創新。不過，作為先行者，同樣也要面臨先行者的挑戰。

張文忠認為，從2014年、2015年開始，我國低風速風電開發明顯提速，預計低風速開發的黃金時代能夠持續到2020年左右。

中車株洲所風電事業部的一位技術負責人告訴筆者，南方低風速風資源區開發大部分基于丘陵地帶、復雜地形，對微觀選址、風場投資建設模式要求更高。此外，冰凍、高海拔等因素也要考慮。

“對于低風速風電場來說需要達到1800～2000滿發等效小時數，才具有經濟性，這意味著機組選型和微觀選址相當重要。”該技術負責人表示，“低風速風場，風機葉片越來越長，對機組的安全性和可靠性必須更加重視。”

“低風速風電開發和地形復雜是孿生兄弟。低風速風電場要實現盈利的確面臨很多挑戰。”張文忠說。

大唐新能源試驗研究院資源及技經研究所所長王吉遠表示，低風速風電場中很大部分是復雜地形的風電場，這意味著造價不可控，開發后會發現造價比預期增加。由于地形起伏比較大，對選址會帶來很大難度。此外，湍流強度比較大，振動比較高，導致風機在實際出力過程中可靠性容易出現問題。

張文忠表示，低風速風場意味著更低的能量密度，要轉化為電能，難度非常大。“這一方面要求在技術上不斷突破；另一方面要重視產業鏈建設，在產業上形成一種協同效應。”

張文忠表示，低風速區風能資源和情況是非典型的，具有多特性，環境也是千差萬別，這就對風機性能有特殊要求。要提升風機對當地資源條件的適應性，就要進行風機定制化生產，這會直接導致成本增加。“如何在不增加成本的情況下，提供適應性良好的定制化風機，需要行業思考。”張文忠說。

此外，也有與會人士提出，在低風速開發中，經常采用高塔筒、長葉片技術方案，這對機組的穩定性和壽命會產生什么樣的影響，仍需要驗證。

在張文忠看來，風電開發中，面臨的一項重大成本是財務成本。國內金融環境不理想、融資成本高，也會給處于盈虧點邊界的低風速風電開發帶來更多不確定性。

考驗整個流程的精細化

那么，如何應對低風速風電開發帶來的挑戰？

王吉遠表示，一是要做到精準測風，二是要做到發電量精準評估，第三要做到風電場精細化設計。

張文忠認為，要做好風資源評估，選址和機型布置達到更精準的程度，就要盡量保證測風塔立得足夠多，測風時間適當延長，此外，再加上激光雷達測風，好的風速評估軟件，爭取在各個環節做到極致，才能保證對風資源掌握更透徹。

“在低風速風電場，如果對發電量計算精度不夠精確，風電場就不具備抗風險能力。這沒有任何捷徑，只有通過大量后評估分析特性，通過大量后評估積累經驗才能把精準評估做好。”王吉遠說。

目前，中廣核風電集控系統對6000多臺風機實現了接入，很好地降低了運行成本。中廣核新能源控股有限公司運維事業部副總經理周志剛在分享中廣核的經驗時說，通過集中運維和EB指標系統，能夠實時監控和反映風場的發電能力、設備健康狀況和管理能力，全面實現了生產指標管控。

“通過與專業化公司合作，加快部署集中功率預測，使預測準確率得到極大提高。”周志剛介紹說。

在中國電建北京勘測設計研究院新能源工程公司資源規劃室主任許路石看來，對于低風速風電開發而言，要保證最終的項目收益，從前端測風到設備選型再到后端運維，整個流程都必須比傳統風電開發更加精細。