风电机组选型的几个关键问题研究

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1、风电机组选型的几个关键问题研究范子超摘要：风电机组选型在风电项目开发过程中至关重要，项目有盈利可能是进行选型的前提。本文回顾了我国风电电价发展历程，给出了收益率、电价与风资源的定量关系；研究了风电机组等级与GL型式认证的相关问题；澄清了一些对可利用率、可靠性的混淆认识；论证了国内风电机组理论功率曲线偏高问题。关键词：机组选型，GL认证，可利用率，功率曲线1．前言如今，风电发展已跨越初期示范阶段，进入大规模产业化时代，追求利润最大化成为投资的主要目的。决定风电项目盈利水平的要素包括风资源状况、电网接入状况、上网电价、机组选型和运维水平等。项目

2、核准后，前三项基本已成定局，机组选型的重要性显而易见。据《2009年中国风电机组制造商竞争态势与投资分析研究报告》分析，截止到2008年10月1日，中国境内的风电机组整机生产商已经达到76家目前，其中真正有产品推出的内资与合资企业共10多家，加上几家在中国市场表现积极的外资企业，总数在20左右。而每个厂家还有不同等级、不同轮毂高度、不同容量、不同应用环境的多种机型，如何从中抉择出高安全性、高性价比的机组，成为风电投资必须面对的问题。2.机组选型的前提进行机组选型的前提是项目有盈利的可能。众所周知，电价越高风，风资源越好，项目的盈利水平就越高

3、，先来看电价。1）我国风电电价发展历程我国风电并网电价的形成大体经历了四个不同的历史阶段：1）发展初期，机组多由国外资金援助，竞争上网，电价很低，每千瓦时约0.3元；2）1994年起，电力部全额收购风电上网电量，差价全网均摊，各地由价格主管部门审批，致使风电价格参差不齐，低的与火电相当，高的每千瓦时超过1元；3）2002年开始，招标电价和审批电价并存，特许权招标项目的招标由国家发改委牵头组织，电价区间趋于稳定；4）2009年，国家发改委下发《关于完善风力发电上网电价政策的通知》，《通知》按风能资源状况和工程建设条件，将全国分为四类风能资源区

4、，并制定相应的风电标杆上网电价，见表1，今后新建陆上风电项目统一执行。这对风电的投资预期起到很好的引导作用，消除了不确定性，增强了可持续性，有利于竞争格局的稳定，标志着我国风电上网电价机制基本成熟。表1各风能资源区风电标杆电价资源标杆上网电各资源区所包括的地区区价(元/kWh)内蒙古自治区除赤峰市、通辽市、兴安盟、呼伦贝尔市以外其他地Ⅰ类0.51区；新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市、伊犁哈萨克族自治州、昌吉回族自治州、克拉玛依市、石河子市河北省张家口市、承德市；内蒙古自治区赤峰市、通辽市、兴安盟、Ⅱ类0.54呼伦贝尔市；甘肃省张掖市、嘉峪关市、酒

5、泉市吉林省白城市、松原市；黑龙江省鸡西市、双鸭山市、七台河市、绥化市、伊春市，大兴安岭地区；甘肃省除张掖市、嘉峪关市、酒Ⅲ类0.58泉市以外其他地区；新疆维吾尔自治区除乌鲁木齐市、伊犁哈萨克族自治州、昌吉回族自治州、克拉玛依市、石河子市以外其他地区；宁夏回族自治区Ⅳ类0.61除Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类资源区以外的其他地区按表1本文绘制了我国风电标杆电价图，见图1，基本与我国风资源分布图（图2）相吻合。图1我国风电标杆上网电价图图2我国风电资源分布图2）电价、风资源与项目收益的关系那么到底风资源、电价达到什么水平，项目才具备盈利能力呢？这一般靠经验定

6、性判断，定量关系很难给出，本文按风电较为常见的边界条件（表2），通过文献[1]提出的经济性分析工具和Wasp软件计算，定量的给出图3所示的关系图：黄色区域上限为10%收益率，下限为8%收益率，橙色区域收益率较高，绿色区域收益率低于8%，很难盈利。需要强调的是，此图仅供现行常规风电项目参考，不适于特殊风频分布等情况，若遇政策变动也需重新绘制。图3上网电价、风资源与项目收益的一般关系图表2主要边界条件千瓦折减形状长期平抵扣进收益率功率曲线造价系数参数均利率项税上限10%100000.7某II类27.210%下限8%90000.8机型3.关于风电

7、机组等级有人讲风场是某某等级的风场，所以要用某某等级的风电机组，这种说法不够准确。没有两个风况完全相同的风场，风场本身是没有等级的，或者说是有无数等级的。制造商一般不会为某个风场专门设计机型，而是将风电机组设计成诸如I类、II类一些等级，通过批量生产这几种等级的机型来降低成本。打个比方，这相当于为众人大小不一的脚，设计了有限几种尺码的鞋，不一定最合脚，但因规模化而大幅降低成本。归根结底还是经济问题，当带来的额外发电收益高于设计成本时，为某一风场甚至某些机位专门设计机型，也并非不可能，如同为博尔特设计专用跑鞋。最近，随着技术的进步和设计成本的

8、下降，国内一些主机制造商开始推出专门设计的概念。机组等级的划分，IEC、DIBT等已有相关标准，如IEC61400-1先后推出的三个版本的标准，现列于表3至表5，表中的Vref为