大家都知道，每一個(gè)美麗風(fēng)電場(chǎng)的一生都要經(jīng)歷“宏觀選址——樹立測(cè)風(fēng)塔——漫長(zhǎng)的測(cè)風(fēng)過(guò)程——可行性研究——工程設(shè)計(jì)——項(xiàng)目建設(shè)——運(yùn)行維護(hù)”等一系列復(fù)雜的過(guò)程。而對(duì)于開發(fā)商來(lái)說(shuō)，拿到一塊意向資源后的第一步投資就是樹立測(cè)風(fēng)塔，那么測(cè)風(fēng)塔對(duì)于一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)究竟意味著什么呢?

規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的決策依據(jù)

雖然現(xiàn)在市面上出現(xiàn)了越來(lái)越多的中尺度數(shù)據(jù)，部分產(chǎn)品也能夠指導(dǎo)投資者快速準(zhǔn)確的初步選定風(fēng)資源——我們稱之為宏觀選址，但受限于中尺度數(shù)據(jù)的產(chǎn)品原理及精度限制，即便是目前最優(yōu)秀的中尺度產(chǎn)品，其單點(diǎn)的風(fēng)速誤差達(dá)到0.1m/s以上也是很正常的。小編以一個(gè)50MW風(fēng)場(chǎng)的實(shí)際案例來(lái)看看這0.1m/s的誤差到底會(huì)產(chǎn)生多大的影響：

從上表可以明顯看出，對(duì)于這樣的低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，0.1m/s的風(fēng)速誤差就意味著超過(guò)2%的投資回報(bào)率誤差，而更大的風(fēng)速誤差甚至?xí)绊懙斤L(fēng)場(chǎng)的機(jī)組選型。因此，準(zhǔn)確的測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)是風(fēng)電場(chǎng)投資決策不可或缺的重要依據(jù)。

生產(chǎn)階段風(fēng)功率預(yù)報(bào)和能量管理系統(tǒng)的初始輸入

依據(jù)國(guó)內(nèi)目前的電網(wǎng)政策，風(fēng)電場(chǎng)在并網(wǎng)運(yùn)行之后，必須要定期向電網(wǎng)調(diào)度上報(bào)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。根據(jù)《NBT31046-2013風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)功能規(guī)范》要求，風(fēng)功率預(yù)報(bào)必須采用實(shí)時(shí)傳輸測(cè)風(fēng)塔并滿足以下數(shù)據(jù)要求：

a)測(cè)風(fēng)塔至風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)傳送時(shí)間間隔應(yīng)不大于5min;

b)測(cè)風(fēng)塔宜在風(fēng)電場(chǎng)外1km~5km范圍內(nèi)且不受風(fēng)電場(chǎng)尾流效應(yīng)影響，宜在風(fēng)電場(chǎng)主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，位置應(yīng)具有代表性;

c)采集量應(yīng)至少包括10m、50m及輪轂高度的風(fēng)速和風(fēng)向以及氣溫、氣壓等信息，應(yīng)包括瞬時(shí)值和5min平均值;

d)測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)可用率應(yīng)大于99%。

拋開規(guī)范要求不談，從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，如果風(fēng)電場(chǎng)沒(méi)有測(cè)風(fēng)塔實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)往往會(huì)采用機(jī)艙風(fēng)速儀數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。而機(jī)艙風(fēng)速儀的數(shù)據(jù)由于兩個(gè)天然缺陷必然會(huì)導(dǎo)致風(fēng)功率預(yù)測(cè)產(chǎn)生巨大的誤差：1)機(jī)艙風(fēng)速儀安裝在風(fēng)輪之后，本身受到風(fēng)機(jī)尾流影響和風(fēng)輪擾動(dòng)影響;2)機(jī)艙風(fēng)速儀的精度一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如測(cè)風(fēng)塔傳感器的精度。

由此可見(jiàn)，要想在生產(chǎn)運(yùn)行期內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的精細(xì)化管理，生產(chǎn)測(cè)風(fēng)塔也是必不可少的。

運(yùn)行后評(píng)估和閉環(huán)考核的基準(zhǔn)標(biāo)尺

根據(jù)IEC61400-12-1及IEC61400-12-2規(guī)范，風(fēng)機(jī)安裝的測(cè)風(fēng)設(shè)備由于受葉片轉(zhuǎn)動(dòng)引起的擾流影響，并不能表征風(fēng)輪前真實(shí)捕獲的自由流風(fēng)速，需要通過(guò)生產(chǎn)測(cè)風(fēng)塔的樹立，建立SCADA采集的機(jī)艙風(fēng)速與風(fēng)輪前自由流風(fēng)速的回歸關(guān)系，從而獲得校準(zhǔn)后的風(fēng)輪前風(fēng)速，進(jìn)而通過(guò)對(duì)能量可用率的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類電量損失的精確分解及管理。

那么問(wèn)題來(lái)了，既然SCADA系統(tǒng)的風(fēng)速“不準(zhǔn)確”，那么系統(tǒng)中顯示的功率曲線也會(huì)跟著“失真”嗎?下面舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

某風(fēng)機(jī)廠商SCADA系統(tǒng)中的功率曲線如上圖所示，其實(shí)際和理論功率曲線表現(xiàn)“嚴(yán)絲合縫”，基本沒(méi)有性能損失。

但通過(guò)該風(fēng)機(jī)附近的生產(chǎn)測(cè)風(fēng)塔，按照IEC61400-12-1規(guī)范對(duì)功率曲線進(jìn)行標(biāo)定(如下圖所示)，從瑞利分布的計(jì)算結(jié)果來(lái)看，功率曲線在不同風(fēng)速下的吻合度僅在73%到89%之間，因設(shè)備性能不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致的平均電量損失將達(dá)到20%以上。

由此可見(jiàn)，基于生產(chǎn)測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)，可以有效還原風(fēng)機(jī)艙前風(fēng)速，從而發(fā)現(xiàn)功率曲線問(wèn)題，及時(shí)采取措施避免進(jìn)一步的設(shè)備性能損失。

通過(guò)以上三點(diǎn)我們不難發(fā)現(xiàn)，精準(zhǔn)的測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)是風(fēng)電場(chǎng)全生命周期管理中不可或缺的元素。就像標(biāo)題所說(shuō)的，一個(gè)好的測(cè)風(fēng)塔對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)，就像娶對(duì)老婆一樣重要。