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术语表 · 风电

以大代小(Repowering)

在现有场址用更新、通常更大更高效的技术替换老旧发电设备,最常见于运行 15–25 年后的风电场。

早期风电场占据了一些最好的场址,用的往往是 0.5–2 MW、叶轮直径 40–80 m 的风机。在同一块地上换成现代机型,通常台数少得多,发电量却高出很多,还能沿用原有的并网接入、检修道路、许可手续和社区关系。

常见两种形式:

  • 整体改造:拆除旧风机和基础,全部换新。德国和丹麦项目的典型结果:风机数量减少 40–70%,装机容量增至原来的两到三倍,年发电量提高到原来的 2–4 倍。
  • 部分改造:在原有塔筒和基础上更换叶片、机舱部件或控制系统。美国的税收抵免规则鼓励这种做法,所以很常见;发电量通常提高 10–30%。

增益来自更大的扫风面积、更高的轮毂高度、更低的比功率和更高的可利用率。以大代小能把容量系数从 1990 年代机组常见的 20% 出头提高到 30–40%。

到 2020 年代末,欧洲将有超过 30 GW 的风电装机运行满 20 年(WindEurope)。障碍包括新的审批程序、叶尖高度限制,以及比原风电场建设时更严的退让距离规定。欧盟法规(RED III)现在要求加快以大代小项目的审批。退役叶片带来回收问题,几家厂商已承诺不再填埋叶片,并采用可回收树脂体系。这个词也用于水电站现代化改造和光伏组件更换。

相关术语

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  • 容量系数

    电厂在一段时间内的实际发电量,与按额定容量满发同样时间的发电量之比。

  • 扫风面积

    风机叶片旋转形成的圆面积;风机功率与它成正比,它随风轮直径的平方增长。

  • 轮毂高度

    风机风轮中心距地面或海面的高度;轮毂越高,风越强、越稳,是容量系数不断提高的主要原因。

  • 尾流效应

    风机下游风速降低、湍流增强的现象,会降低后排风机的发电量并增加其疲劳载荷。

  • 衰减率

    光伏组件输出功率在寿命期内每年逐渐下降的比例,晶硅组件一般约为每年 0.5%。