风切变指数对风电场风力发电机组选型的影响

电力工业网风力发电网:2014年12月31日，国家发改委下发《关于适当调整陆上风电标杆上网电价的通知》，明确对陆上风电继续实行分资源区的标杆上网电价政策，并将第Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类资源区风电标杆上网电价下调0.02元/千瓦时，第Ⅳ类资源区风电标杆上网电价保持不变。

按规定，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类风资源区外的所有地区均为Ⅳ类风资源区，主要集中于中国的中、南部广大地区，包括山西、安徽、云南、贵州等诸多省份。第Ⅳ类风资源区开发难度远高于前三类地区，业界常将第Ⅳ类风资源区笼统地称为为低风速地区。

低风速地区普遍风资源条件不佳，除此之外，第Ⅳ类风资源区一般不利于成片开发，如云南、贵州、安徽、山西等地，山地众多，地形复杂，部分地区植被茂密，会极大地影响发电量。

在大气边界层中，风速随高度发生变化，其变化规律称为风速廓线。一般以对数或幂指数方程形式表现，其公式为

α即为风切变指数风，其反应的是风速随高度的变化规律，将直接影响风力发电机组轮毂高度的选取，同时，间接影响风电场建设成本。

那么，风切变指数与机型选择及发电量的关系是怎样的呢?

以山西省为例，根据数据统计，对低速(5.5-6.5m/s)的风场，风速每增加0.1m/s，发电量可增加4%左右，若风切变指数在0.08以上，提高风力发电机组的轮毂高度对提高发电量来说是重要途径。

现以1.5MW机组为例，当风速为6m/s时，将轮毂高度从70m提高到85m和从65m提高到85m，风速提高可见下表：

从统计资料看，山西省有些风电场可以从提高轮毂高度来提高发电量如下表所示：

即使存在诸多困难，但由于低风速地区电价高、限电少，其开发风电的前景仍被业界看好，事实上，只要在控制成本的前提下尽力提高发电量，第Ⅳ类风资源区的风电项目是可以保持盈利的。

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