整理 | 時春景

10月17日下午,分散式風電開發技術論壇成功舉辦。論壇由協合新能源集團有限公司總裁助理劉瑞卿主持,行業專家學者圍繞分散式風電測風方法、降本增效、安全評估、電網調度等影響分散式風電健康發展的熱點問題展開論述。透過優秀企業先進理念和解決方案的生動講述不難看出,用創新直面挑戰的分散式風電正在一步步走向更為開闊的坦途。
各個平臺的中尺度數據不一樣,你不知道到底哪個平臺是更準的,每個平臺的誤差到底有多少,無論是開發設計人員還是開發商都會非常困惑。這個時候需要把中尺度數據的誤差量化出來,誤差量化的實現對于設計師來說意味著能做更多的分析,尤其是做不確定分析,
而且設計師能夠知道所作報告的準確性。另外,對于開發商來說能夠通過不確定分析的結論,做出不同的決策,假如這個地方風能資源很好,項目往前推;如果風能資源不好,剛剛在盈虧平衡線上,就需要把地方的成本算清楚,然后尋求繼續推進項目的決策。
可以從安全、可靠、性能和適應性四個維度來達到風電機組選型優化的目的。從安全可靠的角度來說,我們希望有相應的規范對分散式風電機組設定針對性的指標。同時采用一些成熟的部件,通過制造過程質量控制,再加上智能運維手段和統籌維護管理上的措施,把這個做得更好。性能方面的話,我們有經過評估的功率曲線,能更公正地進行不同機組發電性能的比對。最后是適應性,對一些針對不同環境條件下的專有技術做評估,按需選用。
對于分散式項目來說,我們將對整臺風電機組的要求上升到對傳統整個風電場的要求,除了我們最早對風電機組發電量可用率提出的要求,我們對整臺風電機組電能質量、電網適宜性、并網電壓的適應范圍,還有整個調頻的響應速度,都需要提出更高的要求。對于分散式項目來說,在更小的調度平臺上我們需要借助系統實現整臺風電機組對電網的響應,以達到以前整個風電場才能達到的水平。而且我們對整臺風電機組做了一個前置運維思維的轉變,具體而言,對于整臺風電機組來說,為了提高對整臺風電機組運行狀態以及安全狀態的控制,我們會對整臺風電機組預設越來越多的監測點。
開發一個50兆瓦的分散式風電項目,按傳統的兩兆瓦風電機組來說需要25臺風電機組,如果其中有5臺風電機組壞掉了就會造成非常大的損失。怎么避免這種危險?顯然足夠的輸入條件是非常重要的,當然選對風電機組也很重要。分散式風電是靠風吃飯的,不如早期按照傳統的測風模式采用中尺度加短期輔助測風模式,來實現對測風的整體把控。另外,我們呼吁創新的模式,有沒有可能縮減一部分成本?比如,通過氣象局等政府部門對當地的風能資源進行一個整體的規劃,后期利用這項數據去做共享和增值。
經過數字化風電場的改進,它的質量與安全,都可以實現可控。為了實現風電場建設與環境的美好和諧,我們把BIM系統引入,利用建筑信息化模型的技術,結合底臺積累的數據,最終為整個現場工程建設所用,通過模型數據,實現現場數字化的管理。在做整體的數字化風電場的設計過程中,我們所面臨的整個風電場建設期間的管理分兩塊,一個是單一風電場管理,另外一個是當幾個甚至十幾個項目同時開工的時候,怎么去管理所有的這些項目。總體上,應該從這兩個維度去開展數字化風電場建設的管理工作。
現在風電領域有特別多的數據,我相信大家可能有過面對各種各樣的數據不知道該選哪個的情況。我自己是一直做數值模擬的,我們每次說數據偏差的時候,說這個圖不準、這個數據好那個數據不好,但是即使知道它好與不好,也不能做任何的事情,只是在把數據拿來用而已。我做這個事情的初衷,就是要把使用數據變成生產數據。數據生產指從數據開始產生的時候,就能夠用模型來處理,讓數據不是信中尺度,而是信風電,從而開發出一套適合風電場的數據。對數據從源頭考慮其物理過程,再進行處理優化和迭代,才能夠真正解決數據精度的問題。
噪音是陸地風電發展過程中不得不考慮的一個重要因素,為了將噪音控制在合理的范圍,很多時候需要降低發電量,這對于北美的國家,歐洲國家還有澳大利亞這些國家是需要重點考慮的一個問題。我相信在中國這個問題也可能會變得越來越突出。因為必須要考慮到周圍居民的感受,所以為了達到噪音的標準,就不得不降低發電量。未來西門子-歌美颯的風電機組都會極大地提升降噪能力,同時關注其聲學表現及空氣動力表現。這意味著我們可以把這些風電機組建立在人口密集區。這也就意味著在成本不變的前提下能夠實現發電量的提升,從而實現單位成本下降。行業應該不斷尋求突破,提升機組的降噪能力。
以綜合能源系統為核心的新興業態形勢,包括能源互聯網,多能互補,增量配網,虛擬電場,新能源微電網。技術支撐主要就是多種能源的協同規劃設計及運行控制技術,重點挖掘和利用不同能源間的互補替代性,實現各類能源由源至荷的協同優化。包括以下五個方面,第一個是用于綜合能源系統研究的建模和綜合仿真技術,這是一個基礎;第二個是綜合能源系統的評估指標體系和評估方法體系研究;第三個是綜合能源系統的規劃;第四個是綜合能源系統的優化運行及安全控制技術;第五個是參與市場的用戶側能效管理技術。
DBD方法主要是從兩個空間尺度上為決策者提供建議。進行投資開發之前,我們在景觀尺度上幫助識別項目開發遇到的各種風險,它與生態保護存在哪些沖突,為項目開發選址提供合理的建議,將對生態系統的影響降到最低。對于具體的項目而言,我們可以評估這個項目對于生態的影響,為它設計準確的生態補償措施,省時省力完全抵消開發所造成的影響,投資開始之前進行全面的評估,明確對某一個地區的累積影響;對于項目開發者而言,采用DBD既可以避免因為環評通不過而造成的沉默成本,也可以避免因為不環保造成的審批延遲,使企業以更少的時間和花費來實現綠色可持續發展。
電網適配性是分散式風電一個關鍵技術,包括阻抗的適配、功率適配和故障穿越適配。分散式風電所處的電網條件各異,易造成不匹配的現象。經過精細化的建模以及掃頻的方式可以形成參數阻抗陣列,以供分散式風電定制化的使用。分散式風電需要變流器具備功率適配性,包括強大的電網適應性。對于故障穿越,分散式風電不宜復用集中式方案,在防孤島方面不僅要進行孤島保護,還要進行孤島穿越,以及考慮線路重合閘的時間問題。實驗證明大功率電網模擬器可以實現弱電網故障穿越、電網適應性等等一系列的模擬。