平價時代如何發(fā)掘低風(fēng)速開發(fā)潛力，在連云港和風(fēng)灌西項目上可以得到一些啟示。
“平價上網(wǎng)”背景下，“三北”地區(qū)因其良好的風(fēng)況與自然條件受到市場關(guān)注，而中東南部集中式風(fēng)電項目因風(fēng)資源較差，似乎無法滿足開發(fā)者投資收益的要求。那么，低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電發(fā)展，在實現(xiàn)平價后就真的無可奈何了嗎？
近日，江蘇省國網(wǎng)公司完成了2019年陸上風(fēng)電項目的運(yùn)行數(shù)據(jù)對標(biāo)，連云港和風(fēng)灌西的風(fēng)電場（下稱“和風(fēng)灌西項目”）在風(fēng)速不占優(yōu)的情況下，折算滿發(fā)利用小時數(shù)實現(xiàn)全省第一，達(dá)到2471.88h。綜合微觀選址復(fù)核報告與2019年實際情況反算，該項目已基本符合平價項目收益要求。
這給我們以啟迪：通過技術(shù)創(chuàng)新挖潛，一些低風(fēng)速項目開發(fā)建設(shè)也可以在平價下實現(xiàn)投資收益。
↑和風(fēng)灌西風(fēng)電場
2019年的江蘇，顯然更考驗項目的低風(fēng)速發(fā)電能力。據(jù)《中國風(fēng)能太陽能資源年景公報（2019年）》顯示，2019年是江蘇省的“小風(fēng)年”：該省70m高度年平均風(fēng)速與年平均風(fēng)功率密度相比常年平均值偏小2.3%與6.7%。
和風(fēng)灌西項目能夠在“小風(fēng)年”取得上述成績，與業(yè)主優(yōu)秀的管理密不可分。而其全部機(jī)組所搭載的TurbineBoost?數(shù)字化控制技術(shù)，也是實現(xiàn)更高發(fā)電量的重要原因之一。
TurbineBoost?由YawPlus?、槳距角最優(yōu)值、增益最優(yōu)控制、能耗優(yōu)化、啟停機(jī)優(yōu)化、切入轉(zhuǎn)速優(yōu)化、暴風(fēng)算法、PowerShoot?等一系列控制技術(shù)功能模塊所組成，是金風(fēng)科技智能風(fēng)機(jī)實現(xiàn)發(fā)電性能最優(yōu)的“中樞神經(jīng)”。這其中，YawPlus?的發(fā)電量提升能力尤其值得關(guān)注。
通過仿真計算和對測試結(jié)果分析，風(fēng)電載荷與系統(tǒng)控制工程師們提出，如果偏航的對風(fēng)角度與來流方向不對正，會造成明顯的機(jī)組功率損失，大大影響機(jī)組發(fā)電能力。
為解決這個問題，工程師們進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，偏航角度與功率損失之間的符合某種函數(shù)關(guān)系，從而針對這種偏差所造成的發(fā)電量損失問題，研究出多種手段實現(xiàn)偏航對風(fēng)偏差的矯正：
一類是利用傳感器測量偏差角度值進(jìn)行矯正，另一類通過回歸分析或其他機(jī)器學(xué)習(xí)方法建模的手段，對搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析后，計算出不同風(fēng)速段的偏差值。其中第二種方法，又可分為場級矯正和單機(jī)矯正兩種。
↑不同年均風(fēng)速下相同偏航角度對功率的影響程度對比與不同仿真工具結(jié)果、實測結(jié)果擬合曲線以及正弦曲線的對比（引自DNV-GL Report）
金風(fēng)科技YawPlus?的優(yōu)勢在于，充分掌握并無縫整合實現(xiàn)了上述兩大類手段的三種方法，推動了這項技術(shù)的產(chǎn)品應(yīng)用和效果驗證，使金風(fēng)科技智能風(fēng)機(jī)獲得了從單機(jī)到整場實現(xiàn)偏航對風(fēng)偏差校正的能力。
無論機(jī)組最終切換采用了上述哪種方式，YawPlus?技術(shù)都能夠幫助在役機(jī)組在現(xiàn)有基礎(chǔ)上顯著提升發(fā)電量。此外它還有另一個值得關(guān)注作用：由于該技術(shù)能改善因控制環(huán)境設(shè)定和參數(shù)匹配無法達(dá)到理想狀態(tài)值而造成的性能狀態(tài)次優(yōu)折減，對新建項目而言，有利于降低產(chǎn)能影響的不確定性。
2019年，金風(fēng)科技在TurbineBoost?的基礎(chǔ)版本上，結(jié)合運(yùn)行條件對和風(fēng)灌西項目進(jìn)行了針對性優(yōu)化，使46臺機(jī)組的發(fā)電能力得到進(jìn)一步的提升。
↑和風(fēng)灌西項目TurbineBoost?技術(shù)性能優(yōu)化（以上數(shù)值依賴于具體項目）
當(dāng)然，TurbineBoost?乃至YawPlus?的升級應(yīng)用，是和風(fēng)灌西項目發(fā)電量超出設(shè)計預(yù)期的重要因素，但不是唯一的技術(shù)因素。
和風(fēng)灌西項目全部采用了金風(fēng)永磁直驅(qū)機(jī)組。該技術(shù)路線具有更寬的調(diào)速范圍，能更好地利用低風(fēng)速區(qū)間的風(fēng)能，降低啟停機(jī)影響，相比普通機(jī)型效率提高約3%~5%。同時，優(yōu)秀的供應(yīng)鏈與質(zhì)量管控體系、全面的服務(wù)能力、根據(jù)江蘇電網(wǎng)考核要求采用針對性策略的金風(fēng)新能源場站能量管理系統(tǒng)以及永磁直驅(qū)機(jī)組簡單的結(jié)構(gòu)，也使得運(yùn)行在和風(fēng)灌西項目中的機(jī)組更為可靠，電量損失更少。2019年和風(fēng)灌西設(shè)備可利用率達(dá)到99.57%，且因電網(wǎng)調(diào)度損失電量由10萬~20萬kWh/月降至1萬kWh/月，均遠(yuǎn)超項目設(shè)計預(yù)期。
對風(fēng)有著更充分理解的智能化軟件，與更高效可靠的硬件協(xié)力配合產(chǎn)生的發(fā)電量提升能力，在2019年的江蘇被充分體現(xiàn)出來：
在風(fēng)速明顯偏低的2019年，江蘇省年利用小時數(shù)排名前10的項目中有7個采用了金風(fēng)科技機(jī)組。此次對標(biāo)中可利用率排名第一的大中風(fēng)電項目，也同樣采用了金風(fēng)科技永磁直驅(qū)機(jī)組。
↑和風(fēng)灌西風(fēng)電場
和風(fēng)灌西項目的成功案例提醒我們，未來的低風(fēng)速市場并不是毫無機(jī)會，而是要努力推動技術(shù)創(chuàng)新，充分發(fā)掘軟硬件潛能：在軟件上對風(fēng)有充分的理解，智能化上有更強(qiáng)的針對性策略，應(yīng)用時真的起到“四兩撥千斤”的作用；在硬件上實現(xiàn)設(shè)計的簡單可靠，整機(jī)性能的高效，質(zhì)量能夠經(jīng)得起時間的考驗——最終在軟、硬件協(xié)同工作的過程中，更快更多捕捉風(fēng)能、提取電量，并有效控制成本，推動收益跑贏電價。
正如多位行業(yè)專家所提到的，平價時代的風(fēng)電發(fā)展更多地需要依托于技術(shù)進(jìn)步。對低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電的下一步發(fā)展，我們可以少一點畏懼，多一些信心，通過不斷地探索實踐，終將戰(zhàn)勝困難，迎來新藍(lán)海。
