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机组选型的影响
在单机容量相同的情况下, 不同厂家、不同型号的机组在同一风能资源风电场的发电量有明显区别。在贺兰山风电场,17m/s 以上的风速占1%, 在2014 年至2016 年24 个月,其间的最大风速出现在2014 年4月,为28.99m/s,并且该风电场的风速通过了西北电力勘测院、Vestas 公司、Gamesa 公司的计算论证,G58、G52 和V52 三种型号机组在贺兰山风电场均有安装(三种机型均为变浆距850kW 双馈异步机型)。在2015 年某月内平均发电量为126 万千瓦时、112万千瓦时和114 万千瓦时,不同型号机组的发电量比为1.1 :1 :1。统计该风电场4 月17 日到30 日的13 号机组至24 号机组的日发电量, 其中6 台G58 在14 天中的发电量为52.76 万千瓦时,6 台G52 在14 天中的发电量为47.36 万千瓦时,G58 的发电量比G52多5.4 万千瓦时,多发电量占G52 发电量的11.4%。同样统计6 月份的19号机组至24 号机组的日发电量,其中3 台G58 在全月中的发电量为46.73万千瓦时,3 台 G52 在全月的发电量为41.59 万千瓦时,G58 的发电量比G52 多12.35%。由以上数据可以看出,G58 的发电量比G52 多11.5% 左右,全年G58 和G52 的利用小时数按2000小时和1800 小时计算,直接经济差别100 万元左右。
其他因素的影响
一、人为因素
1. 机组的可利用率影响
贺兰山风电场2014 年上半年的机组可利用率为98.89%,故障时间占1.11%,全年故障时间按1.2 的系数修正,故障时间占发电机正常运行时间的1.34%。因为机组刚投运,各类电器设备未老化,故障率比较低,机组的正常故障停机时间大约在2.5% 左右,1 万机组年利用小时数按2700 小时计算,其中故障影响的发电小时数约在67 小时左右。
2. 机组检修时间的影响
如贺兰山风电场第二季度检修(包括机组检修和线路检修),7 号- 12 号机组检修总累计时间为 441 小时,单台平均时间73.5 小时,每年4 个季度累计检修时间在294 小时。若机组检修时间变化按+10% 的范围内计算,一年检修时间约在300 小时,占全年发电时间的3.42%。按年发电小时数270 小时计算,其中检修影响的发电小时数为92 小时左右。
二、电网因素
由于机组直接接入电网,并且不能对电网进行调解,一旦电网发生故障,机组会自动与电网解裂,同时电网维修这段时间也会造成机组停机。近年来,由于风电装机容量不断攀升,电网建设未能满足全部接入要求,因此电网为确保安全运行,对风电企业进行限负荷,尤其在西北、东北和内蒙古地区,不仅用电负荷受经济因素制约,而且风电场建设比较集中,经常会因电网对风电无法全部消纳而造成大面积停机。
三、突发事件
2015 年6 月21 日,贺兰山风电场517 南风02 线电缆头因为下雨潮湿,电缆头绝缘击穿造成线路故障,造成1万机组停运40 小时。2015 年8 月2 日,因雷电击中10kV 线路,线路保护跳闸,造成2 万机组停运6 小时。平均每年各类突发事件按60 小时计算,此类问题的影响占全年运行时间的0.68%,1万机组发电小时数按2700 小时计算,一年突发事件对发电小时数的影响为18 小时左右。
总结
综上所述,风力发电是一项复杂的综合学科,为使风电场建设后能达到最好的经济效益,从宏观布局到微观选址,从机组选型到电网消纳都要统筹考虑,避免造成不必要的经济损失。
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