年上网发电量估算

三、年上网发电量估算

(一)理论发电量估算

1．直接测风估算法

估算风力发电场发电量最可靠的方法是在预计要安装风力发电机组的地点建立测风塔，其塔高应达到风力发电机组的轮毂高度，在塔顶端安装测风仪传感器连续测风一年。然后按照风能资源评估方法对测风数据验证、订正，得出代表年风速资料，再按照风力发电机组的功率曲线来估算其理论年发电量。用该种方法估算发电量时，在复杂地形条件下应每三台风力发电机组安装一套测风系统，甚至每台风力发电机组安装一套测风系统，地形相对简单的场址可以适当放宽。在测风时应把风速仪安装在塔顶，避免塔影影响。如果风速仪安装在塔架的侧面，应该考虑盛行风向和仪器与塔架的距离，以降低塔影影响。

2．计算机模型估算法

利用WAsP9.0软件，用户按照它的格式要求输入风力发电场某测风点经过验证和订正后的测风资料、测风点周围的数字化地形图、地表粗糙度及障碍度资料，就可以估算风力发电场中各台风力发电机组的理论年发电量。另外，其他的风能资源评估和发电量估算软件也可用于风力发电场发电量估算，这种方法的优点是要求的测风资料少，成本低，在简单地形场址条件下结果比较可靠，是风能工作者的重要工具。

(二)年上网发电量估算

风力发电场理论发电量需要作以下几方面的修正，才能估算出风力发电场的年上网电量。

1．空气密度修正

由于风功率密度与空气密度成正比，在相同的风速条件下，空气密度不同则风力发电机组出力不一样，风力发电场年上网发电量估算应进行空气密度修正。严格来讲，进行空气密度修正时应要求厂家根据当地空气密度提供功率曲线，然后按照这条功率曲线进行发电量估算。

在生产厂家不能提供对应当地空气密度的功率曲线时，可根据风功率密度与空气密度成正比的特点，将标准空气密度对应下的功率曲线估算的结果乘以空气密度修正系数进行空气密度修正。其中，空气密度修正系数的计算公式为:

2．尾流修正

可以用park等专业软件进行尾流影响估算，从而对风力发电场发电量进行尾流影响修正。一般情况下，按照风力发电机组布置指导原则进行风力发电场机组布置，风力发电场尾流影响折减系数约为5%。

3．控制和湍流折减

控制是指风力发电机组随风速、风向的变化控制机组的状态，实际情况是运行中的机组控制总是落后于风的变化，造成发电量损失。

每小时的湍流强度系数计算公式为:

风力发电场控制和湍流强度系数大，相应的控制和湍流折减系数也大。一般情况下，控制和湍流折减系数取5%左右。

4．叶片污染折减

叶片表面粗糙度提高，翼型的气动特性下降，从而使发电量下降。发电量估算时应根据风力发电场的实际情况估计风力发电场叶片污染系数，一般为3%左右。

5．风力发电机组可利用率

风力发电机组因故障、检修以及电网停电等因素不能发电，考虑目前风力发电机组的制造水平及风力发电场运行、管理以及维修经验，风力发电机组的可利用率约为95%。

6．厂用电、线损等能量损耗

风力发电场估算上网发电量时应考虑风力发电场箱式变电所、电缆、升压变压器和输出线路的损耗以及风电厂用电。根据已建风力发电场经验，该部分折减系数3%～5%，可视风力发电场的具体情况计算确定。

7．气候影响停机

地处高纬度寒冷地区的风力发电场，在冬季有时气温低于或等于－30℃，虽然风速高，但风力发电机组由于低温必须停机。风力发电场测风时，应监测轮毂高度的气温。在估算风力发电场理论发电量时，应统计那些低于或等于－30℃情况下各风速段发生的时间，求出对应的发电量，根据其占全年总理论发电量的比率，在估算上网电量时进行折减。

综上所述，风力发电场理论发电量按各种因素折减以后，可以估算出风力发电场年上网电量，同时得出本风力发电场年可利用小时数和容量系数。其中:

一般说来，风力发电场年可利用小时数超过3000h(容量系数为0.34)为优秀场址;年可利用小时数在2500～3000h(容量系数在0.27～0.34)为良好场址;年可利用小时数是2000h(容量系数为0.23)为及格场址;年可利用小时数低于2000h的场址不具备开发价值。