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什么是靠谱的风电场发电量折减系数

日期:2016-03-22    来源:远景能源《风向标》

国际风力发电网

2016
03/22
11:21
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关键词: 风电产业 风电场 发电量

折减系数是什么?

2009年6月2日,国家发改委发布了一个《关于对中国风电发电量折减问题的说明》(简称《说明》)文件,在“相关术语和定义”部分对“风电场发电量折减”这样定义:“指对影响风电场实际出力的因素进行逐个分析,得出各因素所引起的风电场发电量减少的数值。”

究竟“各因素”是什么呢?在搞清楚这个问题之前,远景能源风电场工程师请你了解什么是风电场的理论发电量,通俗一点说,根据风电场现场实际测风数据和风机的理论功率曲线计算出的电量值就是风电场的理论发电量。但事实上,风电场上网点关口表的考核电量才是业内评估风电场上网电量的依据,一个基本事实是上网电量总是少于理论电量,那么两者间的差异就是业内通常所说的折减系数。

到此,好问题来了:减少的电量究竟去哪儿了?“各因素”的每一项减少了多少电量,又是如何评估出来的呢?

《说明》给出了怎样的参考折减项和典型取值?

需要看清的是,《说明》给出的参考折减项以及典型取值范围是这样的(详见下表):

1_副本

从上表不难看出参考折减项及其取值,每一个细项的取值连续相乘即可得到总折减系数。但是,请注意了,这些参考折减项及其取值是在当时风电技术水平下的一个经验参考取值。

那问题来了:随着风电技术进步以及在风电场开发上的精耕细作,上述折减类别和计算方法完全可以进行更细化的分类和更精细的取值。远景能源风电场工程师愿意分享其2012年就已开始使用一种新的折减系数计算体系,希望能真正帮到你。

折减系数应该怎么分类?

相乘还是相加,这是一个在实践中得到答案的问题。

通过大量的风电场项目设计和后评估,远景能源风电场工程师发现以往使用的所有折减项相乘的方法,仅适用于相互独立的各折减项,比如风机叶片污染性能折减和线损折减,均可以同时存在并造成电量损失,而如风机可利用率、场内线路可利用率、变电站可利用率、电网可利用率、计划维护停机、冰冻停机、极端气候停机等这些折减项则为互斥事件,也就是说,任何一个折减项都是独立发生的,直接造成发电量损失,所以远景能源风电场工程师提出“这一部分折减项采用相加的方式更符合实际情况。”

那么,接下来就是如何操作的问题了。

按照数学中的计算方法,对于相互独立事件发生的概率采用相乘的方式,而对于互斥时间则采用相加的方式,由此就把折减项分为了互斥型折减项和独立性折减项这两大类。

下一步,就是对所有的折减项进一步细化,以便精确定位每一点电量损失。值得注意的是,在《说明》给出的参考折减项中,尾流折减和空气密度折减均已被目前的发电量计算软件纳入理论发电量的计算中,因此可以不在折减系数中重复考虑;针对湍流折减,这就要看风机的理论功率曲线了,目前厂家提供的理论功率曲线有动态和静态之分,如果采用动态功率曲线来评估发电量,那就表明已经充分考虑了场址湍流的影响,因此也不必再考虑湍流折减了。

那这样,《说明》中的11个折减项就减缩为9个,远景能源风电场工程师的贡献在于将这9个折减项细化为22项了。请注意啦——这可是远景风电场工程师通过大量的风电场项目设计和后评估实践得来的,每一项无不凝聚着工程师的心血和智慧。

请看下表吧:

2_副本

面对上表,也许你要问了:对每一项折减如何精确取值呢?

以往业内在折减系数的取值中,大多基于经验和从时间损失的角度去取值,比如风机可利用率折减采用的是时间可利用率,冰冻等气候折减是通过评估一个时间损失占比来取得其折减值。

远景能源风电场工程师的发现在于,基于能量可利用率的损失评估方式,完全可以做到对每一项折减系数进行理性、精确的取值。

据此,远景能源风电场工程师对上述22项折减进行再分类,通过四种方式实现了其折减项的精确取值:

一是根据测风数据统计、长期历史数据,以及风场设计方案精确计算出电量损失项,包括极端气候停机折减、线损折减、高风速迟滞折减、场用电折减、周边已有风电场影响折减、环境因素限功率运行折减和场平折减等7项。

二是结合历史数据统计、已运行风电场的实际统计和后评估电量损失项进行评估取值项。这类折减项包括风机可利用率折减、风机计划停机折减、冰冻停机折减、馈线可利用率折减、变电站可利用率折减、电网可利用率折减、附加尾流折减、叶片污染性能损失折减、叶片结冰性能损失折减、控制迟滞折减和限电折减等11项。

值得一提的是,远景能源风电场工程师对这11项折减做到了精确取值。比如冰冻停机折减,先利用数据筛选规则对测风数据进行冰冻数据的识别,并对冰冻数据进行剔除和插补,再参照相同冰冻等级冰冻地区项目的设计后评估数据得到冰冻停机的气候条件及能量损失比例,最终依据该项目冰冻期间的风速计算出损失电量比例。

三是根据历史出现频率和概率或未来出现的概率,通过以经验估算电量损失进行取值,包括场址可进入性折减、周边环境变化折减、周边未建风电场影响折减等3项。必须注意的是,这些折减项有一定的不确定性,其原因在于目前国内风电场设计并没有明确将折减和不确定性分开,而是统一作为折减来取值,但实际上折减和不确定性是两个不同的概念,前者代表项目发电量的绝对损失,后者是对项目发电量风险的度量,贯穿于测风塔建立、CFD 建模、机型选择等环节之中了。

四是固定数值折减,即功率曲线保证率折减。这项折减是由于统计或计算的不确定性造成的,比如为减少项目收益风险,项目设计者往往在悲观范围区域进行取值,这有点过于保守了。当然,这也与此前行业没有出现精准的投资计算工具或平台有关。

不过,现在好了,你可以到远景能源的格林资产评价体系上寻求功率曲线保证率折减系数的精确值了,它能带给你的价值远不止于此。

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