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低風速風電成為“十三五”風電開發的主要方向之一，但業界對低風速卻并沒有統一的認識。日前發布的《低風速風力發電機組選型導則》將如何為低風速開發保駕護航，促進低風速風電規范有序科學理性推進？記者采訪了該標準的主要編制單位之一——中車株洲所風電的總工程師高首聰。
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????標準缺失隱患多
??? 中國能源報：《低風速風力發電機組選型導則》將于8月1日起實施，之前我們在低風速機組選型方面有沒有規范？出臺此標準有何必要性？
??? 高首聰：在該《導則》制定之前，沒有適用于低風速機組選型的專用規范，而是沿用國際的IEC61400-1、GL-2005和我國GB/T 18451.1來指導進行風電機組的設計。
??? 我國對低風速一直沒有明確的指導性的定義，行業內對低風速理解有差異，因此主機廠對于專為低風速風區所設計的風電機組選取設計條件各異，由此進行設計可能存在項目經濟性匹配問題、機組安全性和可靠性問題、運輸和維護問題等，造成設計制造成本高，不利于風場度電成本降低等問題。
??? 本《導則》的出臺，將指導、規范低風速風力發電機組設計和選型工作，確保風電機組設計、安裝、維護和運行中的安全性，提高各部件及子系統運行的可靠性，統一低風速風電機組等級分類和選型考慮因素，有利于促進低風速風電科學健康發展。
??? 中國能源報：整體而言，目前低風速風機選型方面存在哪些問題？對于低風速風電場開發產生了什么影響？
??? 高首聰：隨著風電消納問題日益突出，近年來我國風電開發熱點逐步轉向消納較好的低風速風電場，開發利用此類風能資源成為目前我國風電發展的重點方向之一。
??? 但由于低風速風電場大部分位于地形多樣、風況復雜的山地丘陵地區，如何選擇適合此類地區風電場的風電機組是一個值得深思的問題，由于目前國內尚無統一的標準和規范，機組選型存在以下問題：
??? 第一，項目經濟性匹配問題。如何保障風電場開發整體經濟效益最優是風電場開發的關鍵，由于低風速風電場風速和風功率密度較低，提高風能可利用率和降低開發成本是各開發商追逐的目標。從機組選型方面，將會采用葉片更長的機組獲取更多的發電量，勢必帶來相應成本的增加。
??? 另外，由于地形復雜，運輸成本、道路修建成本、吊裝成本也將相應增加，導致風電場開發成本大幅增加，如何保證項目盈利是目前低風速風電場開發面臨的重大問題。
??? 第二，機組安全性和可靠性問題。低風速風電場風況復雜多樣，尤其此類地區湍流強度、入流角、風切變等風況參數具有特殊性，對機組安全性和可靠性具有重要影響，目前國內無相應的指導標準規范，會給項目機組選型帶來了一定的困擾。
??? 第三，運輸和維護問題。低風速風電場地形的復雜性、氣候環境的多樣性，對風電機組運輸和維護提出了更多的要求，此前尚無指導規范，因此開發人員進行機組選型存在諸多不確定性。
??? 這些問題會導致低風速風電場開發成本增高，投資回收期延長，安全可靠性風險增加，運維難度加大。

????著力解決機組規范化
??? 中國能源報：《低風速風力發電機組選型導則》對以往的選型理念有何重大突破？
??? 高首聰：低風速型風電機組的特有技術并非僅僅是加長葉片那么簡單，還需要注意解決多方面問題，比如由于葉片加長帶來的動力學問題；由于低風速所帶來的運輸、輪轂高度、塔架高度等問題。如何對其進行規定，以確保低風速型風電機組的發展規范化是目前風電行業尤為關注的問題。
??? 另外，該《導則》在對低風速型風電機組進行規范化的同時，還重點關注對低風速風電機組定義的明確。為確保低風速風電機組具有開發經濟意義，深入分析低風速風電機組性能，并規范化低風速風電機組的性能要求。
??? 中國能源報：請介紹一下《低風速風力發電機組選型導則》的主要亮點？其主要選型原則有哪些？
??? 高首聰：第一，以風功率密度大小為標準，對低風速風電機組設計參數進行了分類分級定義；
??? 第二，為確保低風速風電場的開發經濟效益，從發電量角度，對低風速風電機組的發電性能提出了具體要求；
??? 第三，針對低風速風場的環境特點，對機組載荷、結構安全、控制方面增加了新的要求。
??? 總體來看，這些技術項點均是從業主角度出發，對機組選型相關的重要參數如安全等級、結構安全、發電性能、控制與安全、運行與維護等進行了技術指標的定義與量化。

????引導制造商技術發展方向
??? 中國能源報：相比于“三北”地區傳統風電開發，低風速風電開發對機組選型提出哪些特殊要求？有哪些禁忌？
??? 高首聰：本《導則》明確了低風速風電開發過程中必須考慮的因素。
??? 例如，低風速風電開發過程中，務必關注機位布置這一重要因素，避免機位點的湍流強度過大，對發電量、機組安全性造成較大影響。再如，要考慮機組與附近居民的距離，避免風電開發對當地居民生活帶來較大影響。
??? 中國能源報：《低風速風力發電機組選型導則》主要是針對風電場機組選型，那么，對整機商設計和制造低風速風機是否也會有聯動影響？
??? 高首聰：一個成熟的行業應該有它的通用標準或準則。雖然風電行業在中國已發展多年，但是針對低風速市場，整機廠商應該考慮哪些因素，一直以來并沒有通用的標準。這種情況對于整個風電行業的發展來說，雖然看似百花齊放，但是可能埋下隱患。
??? 隨著該《導則》的出臺，國內眾多廠商在低風速機組的設計之初就有了明確的依據。《導則》明確了低風速機組應該考慮哪些項點，對國內整機廠商的設計、生產有明確的指導意義。
??? 首先，低風速風場建設傾向于定制化風機。低風速區域環境千差萬別，風資源分布相當分散，不同區域對風電機組也會有特殊要求，《導則》規定：將低風速風力發電機組等級根據年平均風速可分為D-I、D-II、D-III、D-S四級，每個等級根據湍流強度可分為A、B、C三類。
??? 便于風場建設根據當地情況定制化風機參數，但風機定制化無疑會增加風場建設成本，所以需要整機廠商在做出更多的創新性設計，既要滿足風場風機定制化又要滿足產業化降本的需求。
??? 其次，高塔架技術將倍受業內關注。《導則》指出，塔架高度應根據風電場的風切變和地形條件，通過技術經濟比較確定。近年來風電行業發展的趨勢非常明顯，即大容量、長葉片、高塔筒，隨著低風速區域的持續開發，其配套的相關技術越發成熟。
??? 就目前來看，增加風機的風輪直徑的空間已經不大，而增加風機塔筒高度，是低風速區提升發電量的一種直接且有效的手段。
??? 最后，精細化風資源評估的云計算平臺建設成為必須。南方風場風資源開發難度大，地形復雜，風況多變，好資源難尋。《導則》規定：切入風速不宜高于3.0米/秒、額定風速不宜高于10米/秒、切出風速宜高于18米/秒。因此對于低風速風場來說，發電量與風資源好壞密切相關。
??? 由此可見，整機廠商不能僅僅專注于整機生產，還要能為客戶提供整體解決方案，如前期測風、微觀選址、機位選擇等在保證風電場后期收益中扮演的角色越來越重要。風資源評估技術的好壞，將直接對風電場機組選型、發電量計算、機組穩定運行和維護帶來系統性風險，也將決定風電場工程投資成功與否。