在风电机组风况及气象环境条件不变的情况下,随着机组的风轮直径增大,叶片重量大大增加,要求其叶片螺栓强度、变桨轴承、变桨系统、主轴轴承、主齿轮箱、偏航电机、偏航液压刹车器等重要零部件的功率、质量相应提高,或强度、疲劳寿命增加,另外,塔筒、浇筑基础的强度也需要相应提高。因此,在通常情况下,生产和安装大叶轮直径机组将会使成本大大增加。
然而,目前我国不少的整机生产厂家在生产大叶轮直径机组时,除加大风轮直径外,机组其他部件的质量和强度并未提高,或者说他们生产的“弱风速型”机组与其生产的他机组相比,仅是叶片长度不同而已,因此,生产大叶轮直径机组的成本可以大大降低;且不经过样机试验就大批量地投入生产,其“弱风速型”机组的开发时间也就大大缩短,但是,由此带来的机组和部件寿命大大缩短,可能隐藏的众多设计缺陷和安全隐患等问题,则不容忽视。
我国的绝大多数“弱风速型”风电场地处山地,其风况和地形条件复杂,不同机位之间的风况差别很大。如今兴建的不少风电场,虽然年平均风速很低,但是,其极端风速和大风期的最高风速却很高,有不少风电场的这两项指标并不低于Ⅰ、Ⅱ类风区的极端风速和 10min最大平均风速,由于业内普遍对风电场微观选址的重要意义认识不足,没能引起投资商的足够重视。例如,因风电场地处山地,不同机位之间的风况差别很大,远超过一种机型的承受能力,本应按照各机位的风况条件选择多种机型与之相对应,然而,在实际机组安装时,不少地方整个一期,甚至几期机组均选用同种机型,对风电场微观选址不够重视或流于形式。
一般地,风电场选址需要两年时间,使用测风塔和评估软件等对选址内的风资源分布情况进行详细勘察。国内外的经验教训表明,风电场选址的失误造成发电量损失和增加维修费用等将远远大于对场址进行详细调查的费用。因此,风电场选址对于风电场的建设是至关重要的。
在微观选址时,仅有气象资料提供的风速、风向数据是不够的,一般要在装机地点附近有代表性的位置用 (一个或多个 )测风塔进行一年以上的现场测风,测量风向、风速、温度和湍流强度等。然后根据这些测量数据,利用软件评估整个风电场的风资源分布情况。如果地形复杂,则需要布置多个测风塔 ,通过测风塔和模拟软件的评估,可使风能资源评估误差在 5%以内。
因此,如今不少新机组在投运之后,叶片螺栓断裂频发,叶片断裂事故时有发生,齿轮箱等大部件批量损坏,机组的故障几率极高,这与微观选址、机组选型有着紧密的联系。