文档介绍：中国电机工程学会第十届青年学术会议· 吉林 - 2479 - 风电场运行经济性的评价指标研究武文瑞吕太赵亚莹 (东北电力大学吉林 132012) 摘要: 本文根据联网风电企业的实际运行和监测情况,探讨风电场运行经济性的评价指标,提出采用比发电量、上网率、比电量成本、风机可用系数、运行系数和维护费用率作为比较因子,通过对以上因子的一致化、无量纲化处理,建立风电场运行经济性的综合评价体系,最后通过实例验证该评价指标体系的正确性。关键词: 风电场;运行经济性;评价指标 1 引言随着化石能源的日益短缺和环保压力的加重,人类把能源利用的目光再次转向风电——这一古老而年轻的产业。截止到 2006 年底,全球风力发电的累计装机容量已达 37400 万千瓦[1],中国的装机容量突破 260 万千瓦。风电产业的大规模兴起,促使人们思考如何评价风电——这样一个无需任何燃料投入,发电量几乎完全取决于风能资源状况的发电行业,风电场运行经济性评价指标体系的建立也自然而然成为当务之急。由于风电尚属新兴产业,对其运行经济性的研究还不多,且主要集中运行情况方面,如申洪[2] 等提出用风电机组分布、风资源和故障停运作为影响风电场年发电量的指标,H.-J. Krokoszinsk [3]提出采用效率和有效性来评价风电场的运行情况,Zulati Litifu [4]等对风电系统运行特性进行分析,Kris R. Voorspools [5] 和吴义纯[6]等对风电场的可靠性进行评估等;对风电场运行经济性的评价指标体系的研究更是少之又少,只有吕太[7]提出用发电损失比、单位无功耗量、1 kWh可比运行费用和单位装机容量人员个数作为评价指标来研究其经济性,但由于系统实际工作曲线和理论功率曲线并一定完全相同;无功电量是由风能资源的波动性造成的,它的控制依赖于无功控制器;且随单机容量的增大,采用单位装机容量人员个数作为评价指标失妥,所以有必要继续探讨这一问题。本文根据上网风电企业实际运行和监测情况,通过对监测软件采集数据的分析和整理,提出采用比发电量、上网率、比电量成本、风机可用系数、运行系数和维护费用率作为评价风电场运行情况的参数,对其进行一致化、无量纲化处理,并建立综合评价指标体系,最后通过实例验证得出评价体系的合理性。 2 评价指标的提出比发电量由于风机制造企业的不同,风机类型和效率的差异,风电机组的风轮直径与额定容量之间并不呈一一对应关系,所以风电界普遍认为采用风轮直径或扫风面积比额定容量来反映风电机组的特性[8];所以,以单位扫风面积发电量作为同等条件下(相同的风能资源和机组类型)风电场经济性的一个评价指标,其可表示为扫风面积总发电量比发电量= (1) 上网率风机发出的电量,至少要经过两次升压才能并入电网,在升压和输送过程中不可避免造成电量损失, 且风机系统自身运行和监测也需消耗电能,故采用上网率来表示当地风电系统的能效,其计算公式如下风机发电量上网电量上网率= ( 2 )