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风机选型要结合当地风能资源、气候特征、地形条件、地貌特征等,选择性价比最高的机型,使风电场在全寿命期内发电量最优,效益最好。
在技术先进、运行可靠的前提下,选择经济上切实可行的风力发电机组,需要根据风场的风能资源状况和所选的风力发电机组,测算风场的年发电量,选择综合指标最佳的风力发电机组。
1.机型选择的原则
(1)选择适用安全等级机组
IEC61400-1第三版标准规定,风电机组等级界定的基本参数如下:
表中:各种参数值是指轮毂高度的数值
vref:表示50年一遇参考风速10分钟平均值,我们一般称最大风速。(ve50=1.4vref,ve50为50年一遇风速以3秒钟平均值,我们一般称极端风速)
A:表示较高湍流强度特征值
B:表示中等湍流强度特征值
C:表示较低湍流强度特征值
Iref:表示在风速15m/s时,湍流强度的平均值。
(2)选择可靠机组
设计可靠性,制造可靠性,运维的可靠性
1)设计及设计计算,是否标准,如性能计算,载荷计算,疲劳寿命等,一般应有设计认证证书。
2)制造工艺,产品试验。尤其是静动试验结果一般要有产品认证证书。
3)商品化生产后,运维可靠性,主要看故障率,以可利用指标来衡量。
(3)发电量
在选定机组应根据特定风电场风况和风频分布,选型时主要看运行功率曲线和满发小时数,是否具有一定的经济效益。
(4)使用、维护性能好
1)便于使用维护
2)全寿命期备品、备件是否能满足要求
(5)选用于特定风电场气候条件的机组
如:低温、积冰、沙尘暴、雷暴等。
(6)用于特定风电场地形条件的机组
交通,安装情况,及是否适合山地复杂地形的要求
(7)性价比高的机组
考虑全寿命期,规定回收期后,计算各种费用,其内部收入大小来衡量其性价比。
(8)市场成熟化度高的商品化机组,并充分考虑其实际运行情况
2.机组选型的基本要求
(1)对质量认证体系的要求
风电机组制造必须具备ISO9001系列质量管理体系的认证。
(2)对机组功率曲线的要求
功率曲线是反映风力发电机组发电输出性能好坏的最主要曲线之一。
(3)对机组制造厂家业绩考查
业绩是评判一个风电制造企业水平的重要指标之一。
(4)对特定环境要求
积冰、积雪、低温、雷暴、沙尘等特殊环境都会对风力发电机组造成影响。
3.机组选型的方法
风力发电机组的选型分为单机容量的选择和机型的选择。
(1)单机容量的选择
根据目前国内外风机市场的现状以及国内已建风电场的装机情况,按照单机容量的大小通常可以将风机分为3个级别。
1)kW级机组(小于1000kW)。
2)MW级机组。目前我国1.5~2MW级的机组已经成为主流成熟机型。
3)多MW级机组。主要安装在海上风电场,尚未大规模投入商业运行。
(2)机型的选择
根据目前国内外风力发电机组的发展趋势及当前国内装机的类型、制造水平、技术成熟度,并结合场区的风资源情况、地形地貌、安装条件,进行初步选择。
4.机组选型基本流程
5.建议
对于特定的风电场,机组选型还需考虑以下几个因素:机组的安全等级应满足项目极端风况的要求;风轮直径应适合项目年平均风速的要求;轮毂高度选择应考虑项目风切变指数大小;根据项目气候条件,地形条件选择机组。
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