技术 | 混排-微观选址中的平衡之道

国人凡事都讲究平衡，那么，在风电场微观选址中是否也存在平衡之道呢？目前，国内待开发风电场越来越趋于地形复杂，山地风电场往往存在风况多变、风速跨度大、限制因素多等难题。而微观选址，就是通过平衡发电收益与地形地势、土地性质、载荷等约束条件，达到整个风电场经济性最优的目标。目前采用单一机型已经很难达到在风电场开发过程中最大化能量利用和风电场收益的目的。混排，可能就是达成限制因素与项目收益相互平衡的必经之路!

那么究竟该如何混排呢？小编抛砖引玉，本期先提出以下两种方案：

1. 相同单机容量、不同适应风速机型的混排；

2. 不同轮毂高度机型的混排；

机型混排：每个机型都有各自的最佳发电性能风速段，因此碰到风速跨度较大的风电场，在充分考虑施工、运维等因素的前提下，混排可以发挥每个机位点的最大发电潜力。目前行业内已经有一批采用混排方案的项目投入运行，以安徽某风电场为例，该风电场采用87米叶轮风机，而相邻的一期风电场采用87米和93米叶轮机型混排，以2014年一整年的数据进行统计，在风资源相近的情况下，二期比一期实际发电小时数高100多小时，约7%。两种机型基本信息如下：

表1. 机型参数对比表

两种机型在k值为2的风频下，理论发电小时数随风速变化情况如下图所示：

图1. 机型发电性能对比图

我们对二期采用两种方案：1）全部采用WTG-87/1.5；2）风速低的13个机位混排WTG-93/1.5。结果全场满发小时数提升92h，提升比例5.26%，单个机位最大提升比例达14.27%。

图2. 各机位处不同机型方案发电小时对比

轮毂高度混排：在场区内存在明显粗糙度和坡度变化的风电场，场址内可能会有较大的风剪切差异。此时，为了达到风电场收益的最大化，应在风剪切高的测风塔代表范围内采用高塔筒机组，在风剪切低的测风塔代表范围内采用低塔筒机组，进行不同轮毂高度混排。小编在处理某个项目时发现，场址内两个测风塔的风剪切指数差异达到0.1：

图3. 1#测风塔和2#测风塔拟合风廓线对比

小编尝试了在两个测风塔各自代表的区域分别采用80m、90m塔筒，与全场采用80m或90m塔筒方案进行对比。混排方案的资本金财务净现值较全80m方案高约2.02%，较全90m方案高约0.22%。由此可见，在风剪切差异较大的风电场，混排方案能最大化发挥风电场的潜力。

目前，轮毂高度混排的方案，也已经在江苏龙源某项目投入应用。该项目采用90m和100m两种轮毂高度进行混排，其实际运行效果小编也会持续深入挖掘，在后期文章中反馈给各位。

综上所述，结合项目特点和风机特性，采用合适的混排方案，能够较大幅度提升风电场的收益，达到我们期望的平衡之道。

另外，更多混排的思路和实践案例，也欢迎大家和我们一起深入探讨。