低风速风电场宏观选址与风资源测量研究

侯国 郭允

摘要：文章对我国风电开发现状进行了分析，提出了低风速风电场宏观选址程序、方法以及重点关注事项；结合实际工作经验，总结了测风阶段应坚持的几项基本原则。

关键词：低风速；宏观选址；风资源测量

引言

自2006年国家颁布实施《可再生能源法》以来，我国风电进入了高速发展阶段。2012年底全国并网风电装机容量达到6142万千瓦，跃居世界第一风电大国，风电成为继煤电和水电之后我国第三大电源；2013年，全国新增风电并网容量1449万千瓦，累计并网装机容量达到7716万千瓦，继续位居世界第一。随着“三北”地区风电持续大规模投产，风电开发思路脱离国情、电情和缺乏统筹协调的问题逐渐暴露，“弃风限电”现象开始出现且日趋严重，据统计，2011、2012、2013年全国弃风电量分别为100亿千瓦时、200亿千瓦时和150亿千瓦时。为此，各风电开发企业纷纷严格控制在“三北”地区的风电开工建设规模，将风电开发的重心向经济发达、电网消纳能力强、电价较高的内陆区域倾斜，着力开辟低风速地区的新战场。由于风资源条件一般，低风速风电项目抗风险能力较弱，项目建成投产后优化、改造空间小，项目前期宏观选址及风资源测量评估的准确与否几乎决定项目“生死”。

1 低风速风电场宏观选址

风电场宏观选址即风电场场址选择，是在一个较大的地区内，通过对若干场址的风能资源和其他建设条件的分析和比较，确定风电场的建设地点、开发价值、开发策略和开发步骤的过程，是企业能否通过开发风电场获取经济利益的关键。

1.1资源调查

收集目标区域的风资源数据，重点收集附近有参考价值的测风数据、当地气象站测风资料。在此阶段，可借助1：50000的地形图或谷歌地图对目标区域进行分析研究，根据地形图上呈现的地形、地貌寻找具备成风条件区域。一般与主风向平行的峡谷区域风资源的“狭管效应”明显，与周边区域落差较大的山脉会产生风资源的“爬坡效应”，大面积缓坡丘陵区域也可能具备一定成风条件。为核实场址实际条件，应组织具有风电开发经验的技术人员开展实地踏勘工作。一般可采用植物变形法、风成地貌判别法以及当地居民调查判别法等三种方法对拟选场址风资源状况进行辅助定性判断。植物变形法和风成地貌法在风速较高的“三北地区”较为发育，在低风速的内陆地区不明显。但在缺少风速数据的情况下，仍可有助于初步了解当地的风况。

1.2政策收集和研究

收集地方政府对当地资源的开发许可政策；收集政府由于地方利益诉求而出台的相关政策，比如资源入股、制造业落户等；要专门研究环保、水保、国土、林业、文物、军事等政策对项目开发有无否决性约束，比如项目是否处于自然保护区、是否被列为禁止开发区、是否存在特殊功能区等； 要研究地方利益诉求的相关政策对项目开发的影响，如收取项目保证金等。

1.3建设条件调研

应了解候选风场周围交通运输情况，对风况相似的场址，尽量选择那些离已有公路较近，对外交通方便的场址， 以利于减少道路的投资。要注重拟选场址地形条件的分析，地形复杂，不利于设备的运输、安装和管理，装机规模也受到限制，难以实现规模开发，场内交通道路投资相对也大，是项目经济效益评价中的敏感因素。

1.4其他重点关注事项

在“三北”及沿海高风速地区，风资源丰富地区一般都在比较偏远的地区，如山脊、戈壁滩、草原、海滩和海岛等，周边居民较少；但在内陆低风速地区，大部分风场所处区域均适合生产生活，环境保护要求高。风电场选址时应注意与附近居民、工厂、企事业单位保持适当距离，尽量减小噪音污染；应避开自然保护区、珍稀动植物地区以及候鸟保护区和候鸟迁徙路径等。另外，候选风电场场址内树木应尽量少，以便在建设和施工过程中少砍伐树木；对于涉及风景名胜区的选址时原则上不予考虑。

1.5编制规划选址报告

规划选址报告要对拟选场址地理位置、气象概况进行描述，提出风场建设规模、单机容量、安装台数、接入系统方案的初步建议；提出测风塔选址建议，包括测风塔数量、高度、海拔及坐标点；对地方政府对当地资源的开发许可政策，项目外部建设条件等进行描述，对有无影响项目建设的明显颠覆性因素进行初步判断，为下一步决策提供参考依据。

2 测风基本原则

2.1准确性原则

随着长叶片、大功率低风速机组的不断推出，风机轮毂高度较以前机型有大幅提高，相应测风塔的高度也要与之相适应。原则上山地风场采用80米高度、平原或丘陵地区尽量采用100米高度测风塔。测风设备需经有资质机构进行标定，并出具正式标定报告。有效测风时间一般不小于一年，对于复杂地形或测风数据处于经济开发临界点的，建议适当延长测风时间，规避后续投资风险。

2.2代表性原则

拟建测风塔位置选择要能代表整个场址区域的平均水平，而不能以局部较好或较差资源代表整个场址的平均资源水平。一般平坦地形测风塔数量为1-2座，复杂地形2-4座。测风塔周边不应有影响风向、风速变化的大型构建筑物等。

2.3适宜测风工程建设原则

测风塔位置选择要在满足代表性的前提下，尽量选择场地开阔地形，便于测风塔拉线固定；地质条件好，适于地基开挖和基座浇筑；靠近已有道路，便于塔架、测风仪器、建筑材料运输，以及后期测风塔维护消缺。

2.4经济性原则

为避免投资过大，测风初期可先行建设1座测风塔对风资源状况进行初步测量，6个月后对已取得的测风数据进行统计分析，对资源水平进行初步定性，并考虑增加测风塔数量。在项目进入深度评估阶段后，根据需要继续加密。项目投资决策前，如對风资源情况仍难以把握，可考虑委托专业公司采用风资源数值模拟或激光雷达移动测风技术进行校验，以弥补传统测风技术的不足。

低风速风电项目资源条件一般，但与“三北”地区相比也具有一定的开发优势，如：上网电价相对较高；接入系统条件较好，送出工程一般由电网公司投资建设；电网容量大，消纳情况好，送出不受限制；随着大叶片、低风速风机的不断推出，效益有望进一步提升。加快低风速风电资源开发，已成为内陆省份能源结构调整、促进节能减排、实现可持续发展的重要举措。

参考文献：

[1] 刘振亚.中国电力与能源[M].北京：中国电力出版社，2012.104-108

[2] 国家发展改革委.风电场场址原则技术规定[Z].2003-09-30

作者简介：侯国（1978- ），男，吉林舒兰人，国电安徽电力有限公司高级主管，从事电源项目前期及发展规划工作。