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综合比较各类可再生能源的利用,光伏和风电是其中技术最成熟的,也被视为未来最有前途的可再生能源利用技术。风能资源和光照资源都具有间断性和不稳定性的特点,然而全球某些地区从宏观上来看,风能资源和光照资源在地理分布上具有较大一致性,比如我国的“三北地区”,既是风能资源丰富的地区,又是太阳能资源丰富区,适合建设大规模风电场和光伏发电站。在这些地区,可以充分利用风能与太阳能在地域上的重合性及时间上的互补性,建设风光互补电站,使电站整体出力区域平稳的同时,还可以降低投资、提高效益。
本文对“三北地区”某10万kW的风电场进行初步分析,从资源、土地、出力、送出和经济性几个方面浅析其补充建设光伏的可行性。
一、风电场概况
该风电场所在区域地形十分平坦、交通便利、地质条件良好。风电总装机规模10万kW,共安装了66台1.5MW的风力发电机组,场内建设一座220kV升压站,并安装一台100MVA主变压器,220kV侧电气主接线采用单母线接线方式,以一回出线接入系统。
该风电场场内测风塔70m高度年平均风速分别为7.1m/s,年平均风功率密度348.0W/m2,3~5月、10~11月风速风功率密度较大,6~9月风速风功率密度较小。从日变化上来看21:00~凌晨3:00风速风功率密度较大,8:00~19:00风速风功率密度相对较小。
测风塔70m高度风速月变化曲线
测风塔70m高度风功率密度月变化曲线
测风塔70m高度风速日变化曲线
可行性研究阶段根据代表年逐小时风速、风向数据计算出风电场满发小时数约2360h(计算所采用的风机与实际安装厂家型号一致),受限电影响,该风电场2014年全年总发电量约17530万kW,满发小时数1770h。
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