《风力发电教学与培训用书：风力发电机组安装·运行·维护》：
第二章 风力发电机组的选型与部件运输
同一功率的风力发电机组，由于设计不同适用的风况不同，因此在同一风力发电场不同型号的机组实际出力（发电量）会有很大差异，而且同功率不同型号的机组价格也会有差别。只有选择与自己风力发电场风况相匹配的风力发电机组，才能做到少花钱多办事，获得良好的经济效益，早日收回投资获取利润。通过本章的学习，应了解机组选型的意义和原则，熟悉影响风力发电机组选型的主要因素、机组部件运输方式的选择要求，掌握机组部件装卸时的要求和方法。
第一节风力发电机组的选型
目前我国风力发电每千瓦发电能力的造价大约在7000元，而海上风力发电场的成本更高，由于其支撑结构要求更加坚固，所发电能需要铺设海底电缆输送，加之建设和维护工作需要使用专业船只和设备，所以海上风力发电的建设成本一般是陆上风力发电的2-3倍。机组设备的投资占整个风力发电项目投资的80%左右，所以风力发电机组的选型至关重要。
一、风力发电机组选型的意义
由于风力发电场基本上都建在人烟稀少的荒漠、滩涂、草原、海岛，因此土地成本很低，前几年风力发电机组的造价大约占到风力发电场整个投资的85010。目前随着风力发电机组设备制造产业竞争的加剧，风力发电机组的每千瓦价格已下滑到接近5000元，风力发电机组的造价仍然占到风力发电场整个投资的75010。所以风力发电机组的价格是决定风力发电场投资多少的决定性因素。风力发电机组选型的好坏不仅影响风力发电场投资的多少，还影响投产后的发电量和运营成本，最终影响上网电价。在风力发电项目固定资产投资中，风力发电机组的选型具有重大意义。
与其他发电方式相比，风力发电有以下特点：第一，风力发电机组的输出受风力发电场的风速分布影响；第二，风力发电虽然运行费用较低、建设工期短，但建场的一次性投资大；第三，风力发电项目需要相对较长的资本回收期，投资风险较大。在投资建设风力发电项目时，以上因素都影响着整个项目的投资效益、运行成本和运行风险。因为风力机设备选型同时决定了建场投资和发电量，风机选型就是要在这两者之间选择一个最佳配合，这就是风力发电机组与风力发电场的优化匹配。
二、风力发电机组选型的原则
风力发电机组选型的原则之一是“性能价格比最优”，即以最低的价格购买到性能、质量最好的风力发电机组产品。不同类型风力发电机组产品的性能、环境适应性、故障率、安装、维护、修理成本有很大差异，因此必须谨慎地进行风力发电机组产品的选型。
风力发电机组选型的原则之二是“发电成本最小”作为指标，因为它考虑了风力发电的投入和产出效益。在一些特殊情况下，如果风力发电机组的发电量间的相差不大，则风力发电机组选型时发电成本最小原则就可转化为容量系数最大原则。
三、影响风力发电机组选型的主要因素
（一）与风能资源有关的因素
风力发电设备选型技术指标目前依据的主要是风力发电的相关标准和规范，因此必须关注这些标准和规范中与风能资源紧密相关的参数。
1.风力发电场风能资源与风力发电机组的额定风速的关系
风力发电设备选型的一个重要技术指标就是确定其额定风速。通过对风能利用效率的原理分析，理论上陆上风力发电场的风力发电机组应选取的额定风速为12-13m/s，而海上风力发电场的风力发电机组应选取的额定风速为15-16m/s。因为风力发电机组安装在海上时要求的额定风速相对比较高，可以越来越大型化；而安装在陆上的风力发电机组却不能一味求大，单机功率过大的风力发电机组即使采用了很多先进技术（如加大其低风速的捕风性能），但由于其实际风速较低而额定风速较高，也不能发挥其性能，因而得不偿失。
根据我国已经投入运营的风力发电场发布的资料显示，风力发电机组大部分时间都是在额定风速以下运行的，进入额定风速区后，同功率机型之间的出力差别不大。不同风力发电机组的出力差别则主要集中在额定风速以下的区间，因此对额定风速的确定直接关系到风力发电机组的出力指标。
风能的捕获能力和利用效率也是影响风力发电机组的出力指标。实践中，风力发电机组的额定风速与风力发电场的年平均风速越接近，则风力发电机组的满载发电效率越高。
2.风力发电场风能资源与风力发电机组的极限风速的关系
风力发电设备选型的另一个重要技术指标就是确定其极限风速，它关系到风力发电机组的安全性。因此，应保证风力发电机组在风力发电场的极限风速条件下不会破坏，机组的结构强度和刚度都必须按极限风速的要求进行设计。若风力发电场的极限风速超过风力发电机组的极限风速，则风力发电机组可能被破坏。若盲目追求安全性，不恰当地选择极限风速过高的风力发电机组产品，则会毫无意义地增加投资。
3.风力发电场风能资源与风力发电机组的切出风速的关系
风力发电设备选型的再一个重要技术指标就是确定其切出风速，因为由额定风速到切出风速之间风力发电机组处于满功率发电状态，选择切出风速高的产品有利于多发电。但切出风速高的产品在额定风速至切出风速阶段的控制需要增加投入，投资者必须根据风力发电场的风能资源特点综合考虑利弊得失。一般情况下，若风力发电场在切出风速前的一段风速出现概率大于50%，则选择切出风速高的产品较好。
……
展开
