【格林大家谈】第13期 风电场折减系数的“猫腻”

折减系数是什么?
　　国家发改委《关于对中国风电发电量折减问题的说明》文件给出了官方定义：风电场发电量折减，指对影响风电场实际出力的因素进行逐个分析，得出各因素所引起的风电场发电量减少的数值。
　　通俗一点解释这里面的物理意义，就是风电场的理论发电量是采用测风数据和风机的理论功率曲线计算出的一个电量，而我们要评估的风电场上网电量是风电场上网点关口表的考核电量。上网电量往往是少于理论电量，两者间的差异就是我们通常所谓的折减系数。今天小编要和大家探讨的就是：这些减少的电量究竟去哪儿了?每一项少了多少怎么评估?
　　国内常用的参考折减项及典型取值
　　折减系数中具体应该包含的折减类别，发改委《说明》中也给出了参考折减项以及典型取值范围，每一个细项的取值连续相乘即可得到总得折减系数。如下表所示：

　　从上表不难看出这个参考折减项和取值，是在当时风电技术水平下的一个经验参考取值。随着行业在风电场开发和技术研究上不断的精耕细作，这里的折减类别和计算方法已经可以进行更细化分类和更精细的取值。下面小编尝试大胆给出自己在2012年就开始使用的一种新的折减系数计算体系，供大家探讨。
　　折减系数应该这么分类
　　相乘还是相加?
　　首先，在大量的实际项目设计和后评估中我们发现，以往使用的所有折减项相乘的方法，仅适用于各折减项为相互独立的情况，例如：风机叶片污染性能损失折减和线损折减，他们是可以同时存在并造成电量损失的。而有一部分损失项是互斥的，如风机可利用率、场内线路可利用率、变电站可利用率、电网可利用率、计划维护停机、冰冻停机、极端气候停机等，任何一项损失发生时都是独立影响，直接造成发电量损失，所以这一部分折减项我们认为采用相加的方式更符合实际情况。按照数学中的计算方法，对于相互独立事件发生的概率采用相乘的方式，而对于互斥时间则采用相加的方式，这样把所有折减项按照发生形式的不同可分为上述两大类。

折减项分类进一步细化，精确定位每一点电量损失
　　典型的参考折减项中，尾流折减和空气密度折减目前的发电量计算软件均已经加入了理论发电量的计算中，可以不在折减系数中重复考虑;针对湍流折减目前风机厂家提供的理论功率曲线有动态静态曲线之分，如果是采用动态功率曲线评估发电量已经充分考虑了场址湍流的影响(详见《格林大家谈 第12期》，因此也不再进行折减考虑。通过大量项目的设计和后评估分析，我们发现可以将剩余的9项折减进一步细化为22项。如下：

　　每一项折减怎么理性精确的取值
　　过去我们在折减系数的取值中，更多的是基于经验和从时间损失的角度去取值，例如，风机的可利用率采用的是时间可利用率，冰冻等气候的折减也是评估一个时间损失占比去取折减值。通过越来越精细化的电量损失分解，我们发现本质上折减是基于一个能量可利用率的损失评估，对于智能风机如果可预先将检修安排在小风季，那么其能量损失将远小于根据时间损失计算的比例。因此在取值上也给了我们一些行之有效的方法和研究方向，同时也给我们风场运行管理优化指明了发力的方向。                                                                                                                                                                                                 通过对以上22项折减的进一步分类，不难发现折减项的精确取值可以通过四种方式：
　　1、根据测风数据统计、长期历史数据及风场设计方案可以精确计算出电量损失项，包括：极端气候停机折减、线损折减、高风速迟滞折减、场用电折减、周边已有风电场影响折减、环境因素限功率运行折减和场平折减7项。
　　2、结合历史数据统计、已运行风电场的实际统计和后评估的电量损失分解结合来进行评估取值项，如冰冻停机折减，首先利用数据筛选规则对测风数据进行冰冻数据的识别，并对冰冻数据进行剔除和插补，结合对相同冰冻等级冰冻地区项目的设计后评估得到冰冻停机的气候条件，及能量损失比例，然后根据该项目的冰冻期间风速计算出损失电量比例。这样的折减项包括：风机可利用率折减、风机计划停机折减、冰冻停机折减、馈线可利用率折减、变电站可利用率折减、电网可利用率折减、附加尾流折减、叶片污染性能损失折减、叶片结冰性能损失折减、控制迟滞折减和限电折减11项。
　　3、根据历史出现频率和概率或者未来出现的概率进行经验估算电量损失进行取值，包括：场址可进入性折减、周边环境变化折减、周边未建风电场影响折减3项。
　　4、固定数值折减，即功率曲线保证率折减。
　　通过以上分类，相对比较明确了，有11项折减是通过历史数据结合风电场实际运行的设计后评估来进行精确取值的，这也是我们对一个风电场精确评估发电量必须要深耕细作的点。
　　而根据历史出现概率和未来出现概率进行保守折减的3项和功率曲线保证率折减，其实是不确定性。目前国内的风电场设计并没有将折减和不确定性明确分开，统一的作为折减来取值，比如说功率曲线保证率，这一项其实是由于统计或计算的不确定造成的，在一般计算的时候为了减少项目收益风险，我们往往采用悲观值进行取值。但我们要明确，折减和不确定性本质上是两个概念，一个是项目发电量绝对的损失;一是项目发电量风险的度量，在测风塔、CFD 建模、机型选择等环节中都存在着不确定性。这是真正客观地去评价风电场资源和发电量水平必须要明确区分的两个指标。而要怎么区分呢，敬请期待格林资产评价体系。