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CWP2016：技术变革成就低风速市场
&&来源：能见APP&&日期：
王晓宇表示技术变革是推进整个风电行业发展的唯一的希望和动力。
10月20日，2016年北京国际风能大会暨展览会在中国国际展览中心召开。(江苏)有限公司副总经理王晓宇在论坛上发言，他表示技术变革是推进整个风电行业发展的唯一的希望和动力。
远景能源王晓宇
以下为发言全文：
非常高兴有机会和大家做分享，分享的主题是&技术变革开辟广阔的投资前景&，实际上中国的风电发展这些年来一直在持续的发展中，在年大家曾经遇到过一个困惑，三北地区限电这么严重中国风电该向何主去，中国的风电是不是还可以保持高速蓬勃的发展。
回顾过去的五年，中国风电发展并没有像大家当初所担心的达到进入倒退的形势，最近的五年，中国风电发展仍然是以非常高的速度在领跑世界风电行业的发展，这背后的原因是什么?是因为技术的变革，因为以前在欧洲，传统的风电强国他们像中国的开发企业一样，国内的企业转向低风速电场，在安徽发的第一部低风速风电作为标杆性的历史的里程碑，启动了这三五年蓬勃的中国低风速市场广泛的发展。
现在又进入了新的十字路口，似乎看到的是电价持续下行的趋势，看到的风资源从原来认为六米就是低风速的风资源，下探到五米，这个时候怀疑的声音又起来了，迷茫和困惑在行业中开展弥漫，我们做了资本分析，每下降两分钟的电价，在其他都保持不变的情况下资本金收益率下降接近两个点左右。
这种情况下，中国的风电发展出路在哪里?三北地区的限电，短期内也看不到可以解决的希望，中国的风电是不是还能够以这样高的增量持续的发展下去，这是大多数中国风电从业者所关心的问题。
正是因为要回答这个问题，今天我的主题演讲来试图跟大家分享一下远景的思考，答案是四个字&技术变革&技术变革是推进整个风电行业发展的唯一的希望和动力。分享一组数据，比尔盖茨曾经做过一个统计，整个在过去的工业化发展中，投入在新能源的基础研究还不到其他传统行业的1%，这说明新能源行业其实在基础上、在技术的基础上、基础科学上还处于非常早期的阶段，很多其他行业的成熟技术、成熟的经验都没有真正的被风电行业所采用、所认识。
市场从2015年开发规划到2016年的开发规划全转向长江黄河以南大部分的东部和南部地区，可再生能源的快速渗透和成本显著下降的趋势，行业从业人员也许对未来看的并不清楚，但当回顾过去的时候可以看到，这样的度电成本的下降趋势，是类似摩尔定律的，所以说，可再生能源的本质是技术。技术的发展方向和技术变革的一些点上，远景今天做出分享。叶片是风电技术中非常重要的环节，也是把风能转化成机械能最核心的部件。
叶片技术，随着低风速的开拓，它的长度越来越长，目前叶片最长的长度已经接近一个A380客机的翼展。真正对叶片看起来风吹就可以转，这样的叶片是不是真实的认识到它在物理世界中气流对叶片产生的相互作用，是不是可以还原风能在流场中的气流形态了，这一点做不到叶片真实的利用就失去了前景。专业的同事知道，目前叶片分析对流场、对叶片的启动转换的分析理论还是格朗特在1935年提出的叶速重量，当时是为了研究旋翼直升机这样的应用所提出来的，1935年是非常先进的理论，是把风轮平面简化成一个能量盘，但是简化过程是二维的。
大家都知道，叶根和叶尖都存在着损失，叶速重量理论叶尖速比持续的增高，格朗特理论经过了大量的验证，大家通过很多科技的文献可以看到，格朗特理论在叶尖速比比较低的时候是符合风洞实验，但是速比高的时候不能真实的体现。如何才能真实的还原风轮在流场中的气流形态了，现在航空工业走在了风电行业的前面，可以真实的还原，它的方法是全三维的非定场地的流程，你说认知的叶片可利用效率极限究竟在哪里?其实我们千万不要妄下定言，一定不是轻的球比重的球落的更慢，因为没有真实的看到一个流场在叶轮中绕过真实的环境。
远景在科罗拉多成立空气动力学研究中心，这是非常重要的基础价值研究，基础价值研究不在工具层面认识物理世界在数字世界中的形态，我们不可能真正产生大的技术变革。涡方法是如何真实还原的，如图。
莱特兄弟的时候是否可以想象今天的飞机是这样的呢!叶片的设计是二为截面非连续的叶型设计，波音787已经采用三维一体化的流线的折价，在空气动力学方面还有非常多的令人振奋的研究，在其他的刚也早已成为现实，但是在风电行业我们仍然保有极大的希望，让它解决我们目前面临的挑战。
雷达控制系统，雷达的系统可以给大家带来测风的便捷性，但是很少人想象雷达可以降低风机的疲劳载荷，提高发电量。十几年前可能无法想象汽车是可以无人驾驶的，现在也很难想象每一台风机上装备的雷达可以给这台风机带来多少发电量的提升和多少机械载荷的降低，雷达种类很多，很遗憾目前没有真正的雷达是用来专门给每台风机装备起来用来做风机的实时控制的设备。
复杂地形下的风况，反流越来越多，低风速风电场越来越贫瘠的资源所需要越来越低成本的风电设备是背道而驰的，如何在低风速风电场降低度电成本呢?他们在为极小概率的事件来付出沉重的成本代价，背后的原因是，不可预知未来的风，永远是通过闭环的反馈算法，即便是现在远景非常智能的风机在没有配备雷达的情况也只能是对风机进行建模，用现代控制的理论方法，但是这些方法仍然是建立在反馈的基础上，如果把风速的前馈加入，这个时候对风能的捕获将会有划时代的意义。
前馈技术是基于传感技术的突破，在此基础上机器学习算法，当机器可以战胜李世石的时候，风中的规律被机器的算法来学习，可以给我们带来的价值是现在难以想象的。
数字模型和平台技术，远景三五年前在提汽车行业成熟应用平台技术，现在行业内同仁不再像以前一样不断的宣传自己的某一台样机，也高兴的看到，行业跟多友商推出所谓的平台技术，远景平台技术早已经走了很多年，为什么要用平台技术?从风和风机说起，其实风的立体多变性体现在它给机组产生的能量，即有有效的能量也有有害的能量，有害的能量是风的不平衡性所导致的弯曲，风轮旋转带来源源不断效益的时候其实不断的承受着疲劳的弯曲，这些弯曲通过主轴、塔桶传递到机组，这些是不得不为收益所付出的成本代价。
平坦地形和复杂地形，如果这台风机左边可以运行20年，在右边一定不能运行20年这是非常直观的现实。在中国的市场上除了远景推出这么丰富的系列产品以外，特别是从北方有大量经验的厂家，他们还没有意识到真正意义上产生的多样性在南方的复杂山地的情况下，不可能用一机打天下的模式再去支撑。
这种情况下，如何能够支撑多复杂度的场景，就需要有不同的产品，当一年交付这么多产品的时候，如何在体系上保证，又能够及时迅速的交付，这是平台技术需要产生的背景。复杂山地对载荷的影响，意味着必须要能够不以人的意志为转移提供多样化的产品，不可能把轿车开到山上，越野车开到公路上性能也并不好一样。
远景强大的数字平台，将会真正意义上支撑我们做一个产品化、系列化的设计。旋转的过程中不仅承受着转矩也承受着巨大的弯曲，其实旋转过程中所谓效益所带来的成本代价，如图!
汽车行业早已经这么做了，沃尔沃SPA平台，这个平台可以衍生全系列家族的产品，只需要固定前面的轴距和A柱的距离。陆上风机已经实现这样的技术概念，弯曲变化的时候，意味着可以为复杂山地风电场提供非常丰富的产品，这是很重要的特征，直驱的模块化技术虽然很好，但是很难像双馈技术灵活传递载荷的模块设计。
高塔筒技术，这是中国走向低风速的时候开辟的新蓝海，这个技术成为市场上非常苛求的技术，目前批量投运目前还没有，远景有两个十万的风场，今年十月份将会全部并网发电，在此基础上，远景120米全高塔筒样机试用，它有重要的商业技术，实际上混凝土塔筒面临挑战很大，包括成熟的行业环境没有、成熟的行业标准没有、经过验证的职工管理没有、以及更难接受的无法忍受的长工期，现在国内的友商能够提供这个方案也开始逐渐转向全钢柔性塔筒，它是可以非常快速的吊装，比如在江苏国信一周吊装六台，但是最大的挑战是核心控制技术，一个踩高跷的人没有经过训练是不行的，混凝土塔筒的频率很高，60米的控制技术仍然可以放到120米，它为中国低风速市场开辟了新蓝海。
启动、满发过程的振动)几乎无法让肉眼看到它的晃动!这就是先进的控制技术，大家有兴趣以后可以深入的谈，今天不赘述了。可再生能源的本质就是技术，可再生能源技术可以推进度电成本的下降，可以使得可再生能源成为世界能源的中心，成为世界能源中心并不代表解决了所有的问题，间歇性分布式和多动性，这是度电成为下降到和主流化石能源一样的时候解决的三个问题，远景在展会上谈到的ENOS，这就像打车的需求，新能源是出租车司机的供给，供给是分散随机，打车互联网是需求和供给用一张网连接起来，需求和供给和需要一张网能够连接起来，能源互联网远景认为是可再生能源时代的运行机制，远景第一方面持续的推低可再生能源度电成本但是不够，第二是远景坚定不移的构建能源世界中心的运行机制，就是能源互联网，谢谢大家!
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　　“十三五”能源规划出台在即，合理引导风电投资成为未来五年我国风电发展的重要任务。具体来说就是，控制风电大基地装机节奏，支持风能资源不太丰富的中东部地区发展低风速风电场，倡导分散式开发。
　　低风速风电是指风速在6到8米/秒之间，年利用小时数在2000小时以下的风电开发项目。 目前全国范围内可利用的低风速资源面积约占全国风能资源区的68%，且均接近电网负荷的受端地区。在“三北”风电弃风问题持续恶化的背景下，低风速风场开发已引起各方关注，并逐渐在中南部地区铺开。
　　目前风电企业在低风速风电发展中的表现如何？面对“十三五”的风电蓝图，低风速风电能否引领行业发展？面对复杂的山地地形，风电企业又面临哪些挑战？湖南华电福新太平里风电场为我们提供了一个乐观的答案。
　　文丨肖蔷
　　中国能源报资深记者
　　全文约 2500 字 建议阅读 5分钟
　　发表于8月22日《中国能源报》3 版
　　合理控制造价
　　八月的湖南，时晴时雨，暑气弥漫。记者跟随由《风能》杂志主办的“最美风电场”活动的脚步，来到郴州。从市区驱车，一小时之后，洁白的风电机组出现在山路之上，山野清新之气迎面扑来。从山顶俯瞰，墨绿青翠环绕，风电机组依山而立，武广高铁无声穿过，与微蓝的小湖泊、静谧的村庄一起，形成了一幅水墨画。
　　据记者了解，湖南省属我国风能资源第Ⅳ类资源区，其风能资源主要集中分布在湘南、湘中、湘东以及洞庭湖周围。近年来，随着低风速风机的不断发展，湖南的风电开发也迎来机遇。目前，湖南省“十三五”第一批拟核准风电项目计划已明晰，总规模共计260万千瓦。
　　在众多风电项目之中，华电福新太平里风电项目在湖南省有着特殊的地位，其属于南方中低速山地风场，也是湖南省最大的风电场，设计规模30万千瓦。机组布置在海拔600 米至800 米高的山脊上，项目一期建设5万千瓦，安装25台中国中车株洲电力机车研究所有限公司（以下简称株洲所）生产的2MW低风速机组，二期5万千瓦将于今年年底全部并网发电，三期20万千瓦目前正在规划建设中。
　　湖南华电福新太平里风力发电有限公司总经理关然告诉记者，该风场一期项目于2015年开始投运，截止目前将近一年的运行数据表明，全年设备实际平均利用小时数已达2618小时，比当初风场设计的2022小时整整多出来600小时，年累计利润完成1668万元，风场的收益率大大超出了原来的设计值。按照目前的运行状态，预计太平里风场可在6年内收回全部投资成本。与此同时，发出的电量100%在省内电网全额消纳。
　　但值得注意的是，据以往的行业经验， 大多低风速开发区域为复杂地形，受资源、建设等因素的限制，项目收益往往位于盈亏平衡点左右。因此，如何控制工程造价成为低风速风电开发的关键。
　　“南方风场最大的问题就是工程造价，开发商一定要将其控制在最低。造价过高一定会对将来的收益产生很大影响。”关然说。
　　据关然介绍，风电场的工程造价主要由风电设备和道路、风机基础、集电线路、升压站建设几部分组成。太平里风电场一期项目大力推行设计优化，尝试了道路缩减工程、平台面积缩小、集电线路杆塔铝缆结合、打破常规吊装方案等优化理念，极力推广升压站典型性设计，在造价水平上树立了南方山地风电标杆。“最终核算下来，太平里风电场的造价约为8000元/千瓦，造价、工期、质量、安全都创下了‘湖南之最’。”
　　优化微观选址
　　走进华电福新太平里风电场中控室，记者看到，一排并列的电脑上清晰地呈现着风电机组的实时监控画面。液晶屏上，红色的大字显示着太平里风电场的日发电量、月发电量与年发电量等数据。
　　据悉，从以往的行业数据来看， 复杂地形对低风速风电场的影响较大，部分机组发电量损失甚至高达到15%以上。因此，前期的微观选址对风电场建设成败与效益有着重要影响。
　　据太平里风电场一位员工介绍，太平里风电场所处的内外部环境极其复杂。项目地处湘江水系和珠江水系的分水岭，气候多变，夏季多雷暴；受山地走势限制，场内检修改造道路、集电线路均较长；场内建设边界条件复杂，武广高铁、京广铁路、京珠高速、4条220KV和500KV高压线等穿过场区。
　　“低速山地风场有其特殊性，如何在风电场内合理布局风电机组，获得最佳经济效益，是我们微观选址工作的焦点。”关然说。
　　实践证明，在南方低速山地风场必须科学合理地确定测风方案，重视测风塔的代表性。太平里一期项目风资源复核历时两年，经历了反复的考察与核算。风电场共架设了4 座测风塔，通过不同山形下的测风资料，准确分析出风能特征参数，选取合理的机组基座位置。
　　“接到微观选址复核任务后，我们首先进行微观选址优化理论计算，对原设计院提供的方案进行了大幅度调整，然后对现场地形、建设条件等进行踏勘，确定新选机位点，根据踏勘结果再次进行室内计算.由于太平里风电场地形及限制因素的特殊性，本过程历时长达两个月，方案优化修改达7次，在有限的区域内避开了武广高铁、京珠高速、高压线路等影响。最终出具的方案在安全性满足风电机组要求的基础上，发电量大幅提升，理论年发电量超过2200小时，较原设计院提供的可研报告提升了23.7%。”整机设备供应商――株洲所的运维负责人凡增辉告诉记者。
　　叶片技术很关键
　　此外，由于低风速地区的环境特殊性，对风电机组的技术和配置也提出了更高要求。记者了解到，太平里风电场选用了中车株洲所的WT型双馈风电机组，具备良好的对抗低温、凝露、盐蚀、风沙、雷暴、紫外线辐射等能力。
　　“针对低风速风场的风资源特点，对低风速型风电机组设计输入因素特点进行了解析，从空气密度、湍流强度、极限风速、年平均风速、环境条件等多个维度综合考虑以确定整机设计外部输入条件，给出最优解决方案。”凡增辉说，“ 对于低风速机组而言，叶片的作用尤其关键。我们优化设计出了性能优异的长柔性叶片，解决了长叶片稳定性变差，复杂风况条件下叶片自激振动问题，使其发电性能更优。”
　　据介绍，投运以来，太平里风电场以年度专业检修、风场日常维护等预防性维护为契机，深入开展降缺陷管理，极大降低了风机的缺陷率，切实提高了设备可靠性，目前风场的平均故障时间间隔达到6000小时。太平里风场发电量、年度故障损失发电量、故障小时数、风机可利用率等各项运行指标每月均在湖南地区各风场中排名第一，创造了良好的经济和社会效益。
　　出品 | 中国能源报（ID：cnenergy）责编 | 卢奇秀
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低风速区域如何进行风电开发
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随着风资源不断开发和风力发电机组机技术地不断进步，风资源丰富区域开发进入饱和状态，风资源丰富区域也存在一些问题，比如弃风、限电和并网瓶颈等。于是，低风速地区风能资源得以重视、利用和开发。一、低风速概述 ...
低风速区域如何进行风电开发
随着风资源不断开发和风力发电机组机技术地不断进步，风资源丰富区域开发进入饱和状态，风资源丰富区域也存在一些问题，比如弃风、限电和并网瓶颈等。于是，低风速地区风能资源得以重视、利用和开发。
一、低风速概述
根据地理和气象资料分析，我国的低风速风能资源十分丰富且分布区域广大，约占全国总面积的68%。低风速地区风能资源的开发利用，对实现我国2020年可再生能源目标具有重要的意义。
风能资深专家施鹏飞曾定义低风速概念为:以风功率密度300W/m2(风速频率分布属于瑞利分布时对应于年平均风速7.0m/s)作为可开发的正常值，达不到此标准的便是低风速。
二、资源特点
大部分分布在中东部和南方地区，大多低风速开发区域 ...全文地址：
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投资低风速风电场 如何达到收益最高？
&&来源：《风能》&&日期：
2008年全国风能资源详查和评价结果显示，我国陆上风能资源丰富区主要分布在东北、内蒙古、华北北部、甘肃酒泉和新疆北部、云贵高原、东南沿海地区。以70m高度风能资源技术可开发量为例，内蒙古最大，约为15亿千瓦，其次是新疆和甘肃，分别为4亿千瓦和2.4亿千瓦。此外，黑龙江、吉林、辽宁、河北北部，以及山东、江苏和福建等地沿海区域风能资源丰富地区面积大，适宜规划建设大型风电基地。我国中部内陆地区的山脊、台地、江湖河岸等特殊地形也有较好的风能资源分布，适宜开发利用分散式风电。
图1 全国10m高度风功率密度等值线图
由全国10m高度风功率密度等值线图(图1)可见，我国风能资源丰富区(东南沿海及其附近岛屿、新疆北部、内蒙古全境、甘肃北部、&三北&地区)10m高度年有效风能密度都能达到200W/m2-300W/m2。目前这类地区的风能资源开发程度较高。相对于这些地区之外，除了部分高山和湖泊周围风能资源较丰富外，其他地区风功率密度都在150W/m2以下。
通常行业内将风电机组轮毂高度处年平均风速小于6m/s，年平均风功率密度在200W/m2以下的风电场称为低风速风电场。
据统计，全国范围内可利用的低风速资源面积约占全国风能资源区的68%，且均接近电网负荷的受端地区，市场前景广阔。随着风能资源丰富的风电场越来越少，而适用于低风速地区的风电机型则越来越多，低风速风电场的开发正逐步进入发展期。目前开发低风速风电场热门的省份有江苏、安徽、河南、湖南、江西、广西和广东等。
低风速风电场的定义
低风速风电场的概念尚未有统一的定义，参考部分文献后，较客观的表述可为：低风速风电项目是指风电机组轮毂高度上年平均风速在5.3m/s-6.5m/s之间，年利用小时数在2000h以下的平原或相应风功率密度的高原区域内可开发风电的项目，其一年内风速介于3m/s-7m/s的频率较高。
目前随着低风速风电机组的技术水平提升，年平均风速达到6.0m/s以上，风电机组年发电利用小时数基本可以达到2000h。根据近两年风电项目投资造价情况分析，年利用小时数达到2000h以上的风电项目都有不错的盈利能力，年利用小时数达到1800h则大多数风电项目资本金财务内部收益率可以达到8%的要求。而年平均风速小于5.5m/s时，风电项目将面临较大的投资风险。所以从风电开发商立场考虑，其关注的低风速风电项目年平均风速基本在5.5m/s-6.0m/s之间，年利用小时数在h之间。
低风速风电项目实例
一、项目概况
该风电项目位于安徽省巢湖南岸低山丘陵地区，场址区内由多条南北向山梁构成，风电场内机组主要依靠山脊走势呈南北布置。风电场平均高程在59m-198m之间。
风电场场址区域80m高度年平均风速为5.4m/s，风功率密度165.3W/m2;50年一遇10min平均最大风速为29.94m/s，宜选用安全等级为IEC
IV(C)类及以上风电机组，风电场安全等级较小。风电场位置及地形见图2。
图2 安徽巢湖某风电场地形图
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