变化风速下的风电场经济效益分析

第31卷第1期2010年1月中图分类号：TK81

文献标志码：A

电力建设

ElectricPowerConstruction

文章编号：1000-7229（2010）01-0077-03

Vol.31，No.1

Jan，2010·77·

变化风速下的风电场经济效益分析

刘庆超1，张振刚2，焦云朋3

（1.国电机械设计研究院华电集团动力技术研究中心，杭州市，310030；2.华北电力大学经济管理学院，071003；3.石家庄经济学院计算机科学与技术系，石家庄市，050031）河北省保定市，

WindFarmEconomicEvaluationunderVariableWindSpeed

LIUQing-chao1，ZHANGZhen-gang2，JIAOYun-peng3

（1.StatePowerMachineryDesignandResearchInstitution,PowerResearchCenterofChinaHuadianCorporation,Hangzhou310030,China;2.DepartmentofEconomyandManagement,NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding071003,HebeiProvince,China;

3.DepartmentofComputerandscience,ShijiazhuangUniversityofEconomics,Shijiazhuang050030,China）

ABSTRACT:Thewindresourcesasakindofnewenergywillbecomemoreandmorewidelyappliedtotheactualwindpowerprojects,theeconomicevaluationofwindpowerstationisdifferentfromthermalpowergeneration.Thewindpowercannotcontroltheavailabilityhours,whiletheannualpowergenerationistotallydependentonvariablewindspeedforadjustment.Itseconomicalevaluationbasedonvariablewindspeedwillbemorecredible.Intheprocessofforecastinganalysis,incombinationwithimprovedtheGM(1.1)modelbytimeseriestopredictvelocity,andonthisbasis,theeconomicevaluationofwindfarmandwindspeedsensitivityanalysisareimplemented,

andtheadvantagesof

life-cyclewindresourceassessmenttowindfarmevaluationandanalysisarecompared,soeconomicbenefitundervariablewindspeedcanbecomparedandanalyzedwithconventionaleconomicevaluatingmethods.

KEYWORDS:windresourceevaluation;economicevaluation;variablewindspeed;grayprediction;graytheory

摘要：风电场经济评价与火力发电有所不同，风电无法对利用小时数进行控制，年发电量完全依靠风速的变化来调节。以变化风速进行风电建设项目可研经济评价，更具有可信性。在预测分析过程中，通过结合时间序列改进的GM(1.1)模型对风速进行预测，并在此基础上进行风电场经济效益评价和风速变化敏感性分析，并比较全寿命风资源评估思想对风电场评价分析的优势，从而可以对变化风速下的风电场经济效益与常规经济效益评价方法进行对比分析。

关键词：风资源评估；经济评价；变化风速；灰色预测；灰色理论doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2010.01.020

即在风电场可行性研究中，应根据已有风速数据，运

用数理统计方法对未来20年风速进行预测分析，并进行发电量估算，从而可以更加真实地反应风电场经济效益。在风电建设项目可研经济评价中应该以动态的发电量来对项目进行经济效益分析，而不应以固定的测风年份的数据来计算在整个项目生命周期内各个年份的发电量[3-4]。

鉴于此，本文提出运用改进的灰色理论对风电场寿命期内各年风速进行长期预测，再根据测风年份的风资源及发电量分别计算预测年份的发电量，以此来进行项目的经济评价，从而使项目的经济效益在整个寿命期内更加接近实际水平，更加客观地判断项目是否在经济上可行。

1

1.1

基于改进灰色预测的风速变化分析

ES-GM(1,1)预测模型

灰色系统理论主要研究部分信息已知或未知的系统，通过对已知数据进行灰色生成，寻找系统中蕴含的内在规律，然后通过灰色关联分析、灰色建模、灰色预测等确定其系统中未知的部分，进而实现对数据的管理和控制等[5-6]。通过灰色生成或序列算子的作用弱化随机性，挖掘潜在的规律；经过灰色差分方程与灰色微分方程之间的互换，利用离散的数据序列建立连续的动态微分方程，从而为构造信息不完全的研究对象模型提供一条可行的途径[7-8]。由于风速的

0引言

2006年以来，我国风电建设发展迅速，2008年装机容量达到1215.3万kW，较2007年增长106%[1-2]。本文在工程实践基础上提出全寿命风资源评估理论，

影响因素很难衡量和量化,传统的GM(1,1)模型不能给出更好的预测结果。因此,提出采用指数平滑技术和灰色理论相结合的方法构建ES-GM(1,1)预测模型[5-6]，其计算步骤如下。

设原始数据序列为变量x，基于GM(1,1)模型的改进灰色模型可用一阶常微分方程来表示：