您的风机可利用率几何？

什么是风机的可利用率？对于风电来说，根据国际权威认证机构DNV-GL的定义*，可利用率是衡量风机或风电场发电潜力的一种方法。如果风机是“可用”并且并网的，在指定的风况条件下，风机就应该发电。从可利用率又可衍生出发电量预测、收入预估、风机设计及表现评估、质保、表现奖励或惩罚这些用途。

　　通常来说，可利用率有两种定义：时间可利用率和能量可利用率。

　　时间可利用率

　　时间可利用率，顾名思义就是以时间来衡量的可利用率。DNV-GL对于时间可利用率的定义公式如下：

　　时间可利用率 = 可利用小时数 / 总计入小时数

　　此外，DNV-GL还对时间可利用率进行了细分：全年可利用率和特定风况下的可利用率。其中：

　　全年可利用率 = 全年可利用小时数 / 8760

　　这也是目前大多数厂家、业主的计算方法。以业内目前最常见的97%单机可利用率为例（排除了非风机故障，如电网、天气和风场配套设施等），一年有8760个小时，那么97%的可利用率就代表一年里有97%*8760=8497小时该风机是可利用的，也就是说当风速达到切出低于切出风速时风机是可以发电的。

　　但这种评估方法有一个问题，当没有风或者风速不在切入-切出范围内时，我们并不知道风机是否可利用，因此很多厂家“假定”此时风机为可利用状态。换句话说，在极端情况下，一整年没有刮风，风机的利用率也可以达到100%。

　　因此DNV-GL建议了一种更精确的方法：

　　 特定风况下的时间可利用率 = 风机发电小时数 / 风况符合条件小时数

　　这种方法的区别是没有“假定”风机在没有风的情况下可发电，而是当风机发电时才计入可利用，分母也由8760小时变成了风况符合条件小时数。这种方法能更精确地评估风机的可靠性。我们假定一个风场年风速在3m/s-20m/s的小时数为0.85*8760=7446小时，那么理论上可利用率为97%的风机在这一年中发电的小时数应该为7446*97%=7223小时。

　　能量可利用率

　　然而，随着风电行业的发展，人们发现采取时间可利用率来衡量机组的可靠性存在缺陷。除了上面提到的“假定”风机可利用的问题外，一个最直观的例子就是，风机在何时是可利用的？因为大风时可利用与小风时可利用对发电量造成的影响必然不同。

　　下图解释了为什么有的机组时间可利用率相同，而发电量却不同的原因：

　　

　　如果对A机组选择在无风的时候停机运维，保证其在有风时可利用；而对B机组在风速达到满发时运维，而在无风时可用，这两种方法或许具有相同的可利用时间，但B机组的发电量却会低于A机组。

　　此外，即使风机在风况符合条件下可利用，其是否按照功率曲线运行也会影响最终发电量。而这些因素是时间可利用率无法评估到的，因此也无法真实准确地反映机组状态与性能。

　　基于以上的考虑，DNV-GL提出了能量可利用率的概念：

　　能量可利用率 = 实际发电量（kWh）/ 理论发电量（kWh）

　　其中实际发电量可以统计得到，理论发电量是理想状态下基于风速和风场条件的发电量。我们还拿97%这个数字来举例子，如果一台2 MW风机一年内通过对实际风况的监测，计算得到风机的理论发电量为5000 MWh，那么其实际发电量为4850 MWh。这样做法的好处是：发电量直接决定着风场收入，以能量可利用率为评估参数来评估风机性能及其对风电场经济性的影响更准确。

　　事实上，有学者做过研究，在爱尔兰的一个10MW风电场中，11台功率为850 Kw的机组在一年内的时间可利用率为97%，而能量可利用率只有89%，两者折算出来的风场发电量差距达到了2.13 GWh，收入差距达到了10万欧元/年**。

　　这样算下来，您还认为您的风机可利用率是97%甚至99%了吗？

　　发电量损失系数

　　发电量损失系数（LPF）是维斯塔斯用来评价机组性能的参考依据。它等于

　　1- 能量可利用率

　　即如果能量可利用率是97%，对应的LPF应该是3%，也就是说有3%本来可以发出来的电量由于机组的原因（不包括电网，天气及风场基础配套设施）损失掉了。

　　在E.ON公司的La Victoria风场，采用12台维斯塔斯V90-2.0 MW机组，当年的全年发电量损失系数为1.1%，在10月甚至达到了0.6%。维斯塔斯对全球33,000+台机组进行监测维护，并基于监测数据对LPF进行统计：

　　

　　来源：维斯塔斯全球监控中心