风电场可研ppt课件

,风能资源测量与评估,风电场可研,风电场建设的前期工作,风电场可研,风电场建设的前期工作风电场可研,风电项目开发前期工作流程,风电场宏观选址阶段,风电场风资源测量阶段,风电场工程规划阶段,风电场预可研/可研阶段,风电项目核准阶段,风电场宏观选址阶段,风电场风资源测量阶段,风电场工程规划阶段,风电场可研阶段,风电项目核准阶段,风电项目开发前期工作流程,在风电场工程规划基础上，根据风电项目核准要求，进行风电场预可研/可研报告编制。,指导文件：风力发电场项目可行性研究报告编制规程（DL/T 5067-1996）；风电场工程可行性研究报告编制办法（发改能源2005899号）。,风电场可研报告最重要的三个参数：风电场年等效上网小时数、风电场单位千瓦造价、资本金财务内部收益率。,在风电场工程规划基础上，根据风电项目核准要求，,风电场可研阶段四个重要的专题,风资源评估,风电机组选型,风电机组微观选址,风电场发电量计算,风电场可研阶段四个重要的专题,风电场可研阶段专题之一：风资源评估,（如何判断风电场资源的优劣）,风资源评估的出发点和落脚点,：风电机组，既要保证风电机组多发电，又要保证机组疲劳载荷和极限载荷在设计指标范围之内。脱离风电机组来谈风资源是没有依据的。,风资源各主要评价指标的意义：,风电场轮毂高度处年平均风速和风功率密度,：评估风资源丰富程度表面的、初步的、直观指标，是片面的。,风电场风速频率分布曲线,是与风电场发电量紧密相关的主要指标；,风电场有效风能玫瑰图,是决定风电场布置方式和装机容量的主要指标。,风向变化幅度大小、风切变大小、湍流强度大小,是风能质量指标，直接影响风电机组的疲劳载荷，并间接影响发电量。,风电场50年一遇最大风速,直接影响风电机组的极限载荷。,风电场风速日变化和年变化,是研究风资源的时间分布规律，看其是否与电网负荷特性相吻合。,风电场可研阶段专题之一：风资源评估,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型,风电机组选型,并网型风电机组经过几十年的发展，基本上淘汰了一些不实用、技术有缺陷或者不具备商业价值的形式，形成了现在最常见的水平轴、3叶片、上风向、管式塔的统一模式。风电界对机组形式的的认识短期内不再有大的分歧。风力发电机组朝着大型化、高效率的方向快速发展。,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型风电机组选型,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型,目前我国市场上正在销售的风电机组，单机容量从600kW到2000kW。以失速和控制方式分类，可分为可分为定桨距失速（异步发电机）、变桨距定速（异步发电机）、,变桨变速（双馈发电机）,、直驱/半直驱（低速永磁发电机）4种型式。,发展趋势：,1、由定浆距（失速）向变浆距发展,2、由定转速向变转速发展,3、单机容量大型化发展,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型目前我国市场上正在销售的,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型,各种机型的优缺点,1、定桨距风电机组,定桨距风电机组的叶片安装好以后不能转动，靠叶片的失速来调节功率的输出，额定风速较高。其优点：a.机械结构简单，易于制造；b.控制原理简单，易于实施；c.故障率较低。缺点：a.额定风速高，风轮转换效率低；b.转速恒定，风能利用效率低；c.叶片复杂，重量大，制造较难，不宜作大风机。,国内代表机型：金风750、运达750、惠德1000。,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型各种机型的优缺点,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型,各种机型的优缺点,2、变桨距定速风电机组,变桨距技术主要解决了风能转换效率低的问题。三各叶片可以根据风速大小转动90度，使风对叶片的功角始终保持最佳角度，提高了风轮转换效率。变桨距风电机组的优点：a.提高了风能转换效率,更充分利用风能；b.叶片相对简单，重量轻，利于造大型风机；c.通过顺桨实现软刹车。缺点：a.变桨机构复杂，控制系统也较复杂；b.出现故障的可能性增加。,国内代表机型SUZLON S64/1250,S66/1250。,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型各种机型的优缺点,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型,各种机型的优缺点,3、变速恒频/变桨风电机组,变速恒频技术将风轮的转速做成可变的，采用双馈式发电机，通过控制使发电机在任何转速下都始终工作在最佳状态，风能利用效率达到最高，输出功率最大，而频率不变。变速恒频风机的优点：.风能利用效率高。缺点：.电机结构较为复杂，增加了滑环、碳刷；.风轮转速和电机控制技术复杂。,变桨变速风电机组将变桨和变速恒频技术同时应用于风电机组，使其风能转换效率和机电转换效率都同时得到提高。变桨变速风电机组的优点：发电效率高,超出定桨距风机8%以上。缺点：机械、电气、控制部分都比较复杂。,国内代表机型：Gemesa 850/VESTAS 850/华锐1500/东汽1500/联合动力1500/VESTAS2000/上海电气2000等,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型各种机型的优缺点,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型,4、直驱/半直驱（低速永磁电机）,采用多对级永磁发电机，降低了发电机的同步转速，使之与叶轮转速相匹配，920 RPM,省略了齿轮箱环节,优点：无齿轮箱或者齿轮箱只有一级升速，传动机构简单，故障率低；全功率变频，风能利用效率高；缺点：永磁发电机组装工艺复杂；永磁材料有失磁风险。,国内代表机型：金风1500/湘电2000/航天万源900。国际上德国ENERCON 公司,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型4、直驱/半直驱（低速永,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型,机型比选的主要因素,1、满足场址的安全和气候条件,。在GB 18451.12001 idt IEC 61400-1：1999风力发电机组 安全要求中，根据轮毂高度的年平均风速、50年一遇10分钟平均最大风速、湍流强度等将风电机组分为4个等级，同时还有一个特殊设计的S级。应根据场址的风况选择安全等级的级别。,选机型时要和厂家充分技术交流，看机组是否能够承受现场极限载荷和疲劳载荷。,此外还应根据气温范围确定选用标准型或低温型机组。沿海和海岛地区，需注意是否对防腐、雷击和绝缘性能提出特殊要求。内陆风沙大地区，要求机舱密封好。,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型机型比选的主要因素,IEC61400-1第二版风机安全等级标准,上表中各数值应用于轮毂高度,Vref表示风电场50年一遇的10分钟最大风速,Vave表示风电场预装轮毂高度年平均风速,A表示较高的湍流强度等级,B表示较低的湍流强度等级,I,15,是风速为15m/s时计算的湍流强度特征值,IEC61400-1第二版风机安全等级标准上表中各数值应用于,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型,机型比选的主要因素,2、注意场址的交通运输条件的制约,。,3、顺应风电机组发展趋势。,尽量选用单机容量较大的、采用变桨变速技术的机型，以减少风电机组的数量，增加发电量，从而减少土地面积的占用和吊装次数，提高经济效益，同时避免将来因厂家停产而难以找到备品备件。,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型机型比选的主要因素,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型,机型比选的主要因素,4、价格。,主要包括风电机组本体的价格及其塔架、基础、吊装费用、备品备件价格以及维护费用。单机容量不同时还应比较配套设备和设施的费用。,5、机组技术成熟，运行可靠，有运行业绩,。,6、在有关技术参数方面（功率因数、低电压穿越能力）尽量满足电网公司要求。,7、售后服务。,厂家有无专门的服务机构和服务设施。现场调试人员技术水平高低（尤其是新进入风电厂家）成为目前风电场能否顺利通过240小时验收的重要条件。,8、其他要求,：如某些招标中限制机组单机容量。,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型机型比选的主要因素,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型,机型比选的方法步骤,1、根据交通运输条件和安装条件以及招标方要求，确定单机容量的范围。,2、根据气候条件和风场安全等级，确定几种备选的机型。,3、用WAsP等软件将几种备选机型作初步布置，计算出其理论发电量。,4、对各备选机型及其配套费用作投资估算。其中风电机组、塔架价格用最新的招标价格计算。,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型机型比选的方法步骤,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型,机型比选的方法步骤,5、计算各备选机型的度电成本、千瓦投资等指标。必要时进行动态指标排序，如资本金财务内部收益率。,6、结合各备选机型的特征参数、结构特点、控制方式、成熟性、可靠性、先进性、价格、交货进度、售后服务等进行综合的技术经济比较，并确定机型。,风电场可研阶段专题之二：风电机组选型机型比选的方法步骤,风电场可研阶段专题之三：风电机组微观选址,风电场微观选址即风电机组位置的选择。风电场微观选址目的是通过机组布置方案的优化，确定机位，其目标是获得精确、优化的发电量，为业主投资提供可靠的依据。,是风电场项目实施的关键。,风电场可研阶段专题之三：风电机组微观选址风电场微观选址即风电,风电场可研阶段专题之三：风电机组微观选址,风电机组微观选址的布置原则,1、追求发电量最大,2、尽量集中布置。,集中布置可以减少风电场的占地面积，充分利用土地，在同样面积的土地上安装更多的机组；其次，集中布置还能减少电缆和场内道路长度，降低工程造价，降低场内线损。,值得注意的是，多行多列布置的能量损失，和主导风向、地形、海拔高度、地面粗糙度也有关系。要减小尾流影响，就要增加风电机组之间的距离。这和集中布置的原则是矛盾的。方案比较就要在矛盾中寻求最优。,风电场可研阶段专题之三：风电机组微观选址风电机组微观选址的布,风电场可研阶段专题之三：风电机组微观选址,3、满足风电机组的运输条件和安装条件。,在平坦地形条件下，满足这一原则是很容易的的。在山区，满足这一原则经常有难度。要根据所选机型需要的运输机械和安装机械的要求，机位附近要有足够的场地能够作业和摆放叶片、塔筒，道路有足够的坡度、宽度和转弯半径使运输机械能到达所选机位。,风电场可研阶段专题之三：风电机组微观选址3、满足风电机组的运,风电场可研阶段专题之三：风电机组微观选址,4、视觉上要尽量美观,。在与主风能方向平行的方向成列，垂直的方向上成行。行间平行，列距相同。行距大于列距发电量较高，但等距布置在视觉上较好。追求视觉上的美观，会损失一定的发电量，因此在经济效益和美观上，也要有一定的平衡,。,风电场可研阶段专题之三：风电机组微观选址4、视觉上要尽量美观,风电场可研阶段专题之三：风电机组微观选址,5、避开障碍物和风机尾流的影响,。,1）障碍物影响,在风电场中碰到障碍物，障碍物的尾流的大小和强弱与其大小和体型有关。研究表明，对于无限长的障碍物，在障碍物下风向40倍障碍物高度，上方2倍障碍物高度的区域内，有较强的尾流扰动区，风电机组的布置必须避开这一区域。,另外，障碍物影响的大小还取决于其本身的疏密程度，即透风率。,风电场可研阶段专题之三：风电机组微观选址5、避开障碍物和风机,2）风力机尾流的影响,气流在经过风机叶片时能量会减少，在风机的下风向会产生类似轮船尾流的效果，该区域内产生较大的湍流，同时减低风速。,2）风力机尾流的影响气流在经过风机叶片时能量会减少，在风机的,一般而言，机组布置的列距为3D-5D，列距为5D-9D。单行风电场的风电机最小列距为3D，多行风电场的风电机最小列距为5D。风向集中的场址列距可以小一些。风向分散的场址列距就要大一些。多行布置时，,呈梅花形布置,尾流影响要小一些。,一般而言，机组布置的列距为3D-5D，列距为5D-9D。单行,风电场可研阶段专题之三：风电机组微观选址,风电机组的布置和发电量的计算，一般都借助于WAsP和WindFarmer两个软件。具体步骤如下。,1、确认风电场可用土地的界限。,2、结合地形、地表粗糙度和障碍物等，利用风电场测站所测的并经过订正的测风资料，在风电场范围内绘制出一定轮毂高度的风能资源分布图。,风电场可研阶段专题之三：风电机组微观选址风电机组的布置和发电,风电场可研阶段专题之三：风