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    欧洲“祖孙三代”海上风场大对比!

    中国风能产业协作配套网    2020-02-17 10:54:26    阅读次数:
    《风能月刊》对丹麦西海岸Horns Rev 海域的三座风场进行了对比。意欲通过对这三座在过去近20年中不同年代建造的海上风场发电量数据对比分析,来印证“风机容量越大越给力”这一行业固有说法是否真的靠谱。
     
    本次对比的三座海上风场分别是2002年投产的Horns Rev 1、2010年投产的Horns Rev 2和2019年投产的Horns Rev 3。随着行业成熟和技术进步,三座风场所使用的机组容量逐步增大、风场规模也逐步扩大。与此同时,它们离岸距离和水深也随着时间推移而不断增加。
     
    三座风场基本情况
     
    具体来说,Horns Rev 1是全球第一座商业化规模的海上风场,由大瀑布联合沃旭开发,安装了80台2MW Vestas风机,叶轮直径80米,轮毂高度80米,总装机160MW。场址所在位置风功率密度398W / m2,最远离岸距离18公里,最大水深14米。这座风场被认为是当时比较失败的海上风场,种种原因导致其在两年后拆除,重新安装后才得以继续运营。
     
    Horns Rev 2由91台西门子(现为西门子歌美飒)的2.3MW风机组成,叶轮直径93米,轮毂高度68米,总装机规模209MW。场址风功率密度338W / m2,离岸不超过32公里,水深不超过17米。
     
    2019年初投产的Horns Rev 3则采用了当今最大的海上机组之一——MHI Vestas V164-8.3MW,转子直径达164米,是Horns Rev 1风场机组的2倍还多,轮毂高度上升到105米。风功率密度393W / m2,位于离岸34公里,水深20米的海域。
     

     
    第二季度总发电量结果对比
     
    本次采集的数据涵盖了2019年第二季度三个项目的发电量,主要得出的数据结果如下:
     
    1、从4月到6月,Horns Rev 1风场的平均单台风机电量为1160MWh,相当于容量系数不到27%。
     
    2、而Horns Rev 2海上风场则表现不俗,平均每台2.3MW风机的发电量为1865MWh,在单机容量只增加15%的前提下,容量系数提升到37%。
     
    3、Horns Rev 3单台风机平均发电量为6178MWh,相当于每台8.3MW风机的容量系数为34%,低于Horns Rev 2机组表现。
     
    4到6月每月发电量表现分析
     
    根据UL的风速趋势报告,丹麦2019年4月平均风速比往年平均风速低4.6%,5月份比正常水平高15.8%,6月份则下降1.8%。
     
    对于容量较小的Horns Rev 1所属风机,其在大风月表现的比小风月要好得多,它5月份的发电量就占到整个第二季度发电量的一半,而4月份占比还不到1/5。
     
    Horns Rev 2的风机每月发电量比较平稳,5月占比40%,4月和6月占比分别为30%。由于受海缆施工对风场正常运营的影响, Horns Rev 3风场4月份的发电表现不尽如人意,尽管其风机额定容量是Horns Rev 2的3.6倍,但单台风机的平均发电量为1,227MWh,仅是Horns Rev 2机组的两倍。但在5月份,Horns Rev 3机组表现恢复了正常,发电量达到了Horns Rev 23.6倍的正常水平。6月份则表现更为优异,平均发电量是Horns Rev 2的4倍还多。
     
    仅考虑6月发电量表现
     
    如果仅考虑6月份数据,对比各个风场单位兆瓦发电小时数,那么Horns Rev 1风场为188h,Horns Rev 2为241h,而Horns Rev 3为270h。
     
    由此可见,随着技术进步,三代海上风机之间的运行效率有着明显区别,最新机型的风机明显效率更高。但如果考虑各个机组的服役年限,Horns Rev 1的Vestas 2MW风机已接近运行20年且运行表现仍然良好,并且超过20年的寿命期没有太大问题。
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