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3.关于风电机组等级
有人讲风场是某某等级的风场,所以要用某某等级的风电机组,这种说法不够准确。没有两个风况完全相同的风场,风场本身是没有等级的,或者说是有无数等级的。制造商一般不会为某个风场专门设计机型,而是将风电机组设计成诸如I类、II类一些等级,通过批量生产这几种等级的机型来降低成本。打个比方,这相当于为众人大小不一的脚,设计了有限几种尺码的鞋,不一定最合脚,但因规模化而大幅降低成本。归根结底还是经济问题,当带来的额外发电收益高于设计成本时,为某一风场甚至某些机位专门设计机型,也并非不可能,如同为博尔特设计专用跑鞋。最近,随着技术的进步和设计成本的下降,国内一些主机制造商开始推出专门设计的概念。
机组等级的划分,IEC、DIBT等已有相关标准,如IEC61400-1先后推出的三个版本的标准,现列于表3至表5,表中的Vref为50年一遇最大风速的参考值。
e3版和e2版相比,取消了IV类机组,取消了平均风速的限制,但对湍流强度的要求更加苛刻,传达出的信息是如果湍流强度不高,平均风速大一些也允许。一些国外机组制造商出于技术延续性的考虑,仍坚持采用e2版本。
我们还可以从这样的角度理解IEC标准的变化,风电起源和发展于“上帝偏爱”的欧洲大陆,气象条件优越。而当它扩展到世界各地时,发现有的区域参考风速与平均风速偏离了5倍关系,台风、低温、低空气密度、台风、沙尘、雷暴、冰冻等特殊情况也接踵而来,IEC不得不放宽了机组等级的界限,即降低特殊性以保证普遍性。显然,考虑了自身特点的区域性标准更具实用价值,也是未来的发展方向,但这类标准的制定需要大量深入的、有针对性的工作,而不应简单地向上等同。
我国东南沿海多台风,平均风速小而参考风速大;内蒙地区远离海洋,受西伯利亚寒流影响,平均风速大而参考风速小;风资源丰富的东北山区,地形复杂,易形成局部小气候,湍流强度往往偏高。期待我国在IEC标准的基础上出台“更中国”的风电标准,也期待风电制造商在掌握风电核心技术后,大胆创新,多开发适合我国风资源特色的风电机组。
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