5月22日，國家能源局發(fā)布《2019年第一批擬建平價上網(wǎng)項目信息表》；8月24日，國內(nèi)首個平價風(fēng)電項目實現(xiàn)全容量并網(wǎng)。種種跡象表明，風(fēng)電平價上網(wǎng)已經(jīng)進入倒計時階段。

　　

　　當前，更低的電價以及更高的投資成本已成為壓在新能源企業(yè)身上的兩座大山，如何實現(xiàn)全生命周期的“提質(zhì)增效”成為風(fēng)電行業(yè)共同探討的話題。已經(jīng)取得行業(yè)共識的是：風(fēng)電項目前期的精細化選址工作是提升風(fēng)場發(fā)電效率的重中之重，也是影響整體收益水平的關(guān)鍵因素之一。

　　

　　當前，風(fēng)電場的前期選址多依靠測風(fēng)系統(tǒng)完成，但“風(fēng)”本身是自然現(xiàn)象，受到地形、植被、氣候等一系列因素的影響。而且，從已投產(chǎn)風(fēng)電場的上網(wǎng)電量來看，大部分風(fēng)場實際發(fā)電量與可研報告計算發(fā)電量均有出入，這種“事后諸葛亮”模式為項目帶來莫大的損失。那么，到底應(yīng)該如何提升風(fēng)資源評估的精確性呢？

　　

　　很明顯，精細化的風(fēng)資源評估僅依賴軟件是不夠的。從特變電工的風(fēng)電項目開發(fā)經(jīng)驗來看，風(fēng)場選址除了一套可靠的風(fēng)資源評估系統(tǒng)以外，還需要額外的科學(xué)方法來為風(fēng)資源“把脈”，才能切實優(yōu)化選址水平。

　　

　　特變電工風(fēng)資源評估服務(wù)“把脈”風(fēng)資源

　　

　　月巖、竹塘嶺、銅山嶺風(fēng)電場是特變電工前期所開發(fā)的幾個主力風(fēng)場。以上風(fēng)電場均屬于典型的南方山地風(fēng)電項目，地形復(fù)雜多變，山體垂直梯度大，海拔高程起伏跌宕，風(fēng)能資源受地形影響明顯，為風(fēng)資源精確測算帶來了極大的阻礙。

　　

　　為準確獲取復(fù)雜地形下具有代表性的測風(fēng)數(shù)據(jù)，特變電工在項目方案中設(shè)立兩個激光雷達輔助測風(fēng)。在未完全摸清該項目的復(fù)雜性前，經(jīng)歷了一次簡單的發(fā)電量測算，帶入了未經(jīng)代表年訂正的測風(fēng)塔數(shù)據(jù)、標準空氣密度下的功率曲線和SRTM地形數(shù)據(jù)，結(jié)果與廠家精確測算的等效滿負荷發(fā)電小時數(shù)相差約300小時。

　　

　　300小時的巨大差異是緣何出現(xiàn)的？經(jīng)過對項目的重新梳理和5次反復(fù)驗證，項目團隊從以下幾個方面入手，重新對風(fēng)資源進行評估：

　　

　　首先，重新獲取場區(qū)的實測地形數(shù)據(jù)，保證風(fēng)機、測風(fēng)塔和等高線在同一坐標系下；

　　

　　其次，項目地表為灌木林，因此去掉最低層風(fēng)數(shù)據(jù)后重新外推了90米風(fēng)速；

　　

　　最后，用當?shù)乜諝饷芏认碌墓β是€進行更替。

　　

　　經(jīng)過重重改進后，團隊最后把差距縮小到70小時的合理可接受范圍內(nèi)。同時通過控制變量發(fā)現(xiàn)，地形（海拔）是軟件對機位處風(fēng)速模擬最主要的影響因子，進而影響到發(fā)電量測算結(jié)果。

　　

　　精準化風(fēng)資源評估的方法論

　　

　　在以上風(fēng)電場開發(fā)的種種探索與經(jīng)驗積累，使特變電工形成了旨在提升風(fēng)資源評估精準度的多種經(jīng)驗與方案，并將這些經(jīng)驗帶到了后期的服務(wù)工作中，得到了業(yè)主的好評。

　　

　　測風(fēng)數(shù)據(jù)的代表性和處理：測風(fēng)塔數(shù)據(jù)是發(fā)電量計算的基礎(chǔ)，測風(fēng)塔是否具有代表性，是發(fā)電量計算準確與否的根本性保障。風(fēng)電場內(nèi)應(yīng)至少保證有1個具有代表性的測風(fēng)塔，復(fù)雜風(fēng)電場更需要設(shè)置多個代表性測風(fēng)塔，并在計算時盡量采取綜合計算或者分區(qū)計算。若測風(fēng)塔代表性不足，可以采用激光雷達補測的方法獲取點位處風(fēng)況。

　　

　　剔除測風(fēng)塔不合理及錯誤數(shù)據(jù)，利用相關(guān)性分析對缺測時段以風(fēng)廓線插補或臨塔互補的方法將其補全至一個完整年，并利用長期觀測數(shù)據(jù)訂正至代表年水平，以保證合理計算風(fēng)電場運行20年的發(fā)電量。

　　

　　風(fēng)功率曲線的準確性：風(fēng)機在運行過程中，功率時刻隨著風(fēng)速的變化而變化。功率曲線主要由風(fēng)速、功率、推力系數(shù)三個數(shù)據(jù)組成，空氣密度是影響功率曲線的重要因子。利用廠家提供的當?shù)乜諝饷芏认碌墓β是€或者修正后的實際功率曲線帶入建模軟件進行計算，可減少使用標準空氣密度下功率曲線進行折減產(chǎn)生的誤差。

　　

　　地形圖精度：各機位點的海拔高度是由建模軟件根據(jù)其坐標對應(yīng)的地形高程及輪轂高度模擬而來，因此如果模擬結(jié)果與實際海拔相差較大的話，會使得機位點輪轂高度處模擬風(fēng)速與其真實值間產(chǎn)生較大的偏差。

　　

　　SRTM地形數(shù)據(jù)是較好的免費來源，但由于該地圖比例為1：10000，等高線分辨率較稀疏，因此在模擬復(fù)雜山地項目時會出現(xiàn)失真的情況。要盡量收集風(fēng)電場實測1:2000地形圖，減少地形海拔的誤差對模擬風(fēng)速和計算發(fā)電量帶來的較大影響。

　　

　　建模軟件的選?。菏袌錾蠎?yīng)用較為廣泛的發(fā)電量計算軟件有：Wasp、Windfarm、Windpro、Windsim、WT等，平坦地形可采用線性風(fēng)資源分析軟件Wasp、Windfarm、Windpro等，復(fù)雜地形應(yīng)盡量選用Windsim和WT，這樣可以盡量避免軟件計算產(chǎn)生誤差。

　　

　　理論上講，風(fēng)資源評估就是將物理的風(fēng)變成數(shù)字的、可以量化的風(fēng)，其精細化、準確性、可靠性是行業(yè)共同的追求。特變電工風(fēng)資源評估團隊將這項復(fù)雜繁瑣的工作賦予細節(jié)化、精準化的要求，多方面提高工作和服務(wù)質(zhì)量。團隊認為，在獲取數(shù)據(jù)的先進手段、對建模軟件參數(shù)的認識、對風(fēng)機排布的優(yōu)化等方面仍需要行業(yè)繼續(xù)探索和突破。未來，特變電工將繼續(xù)專注“為風(fēng)把脈”，努力做到創(chuàng)新不竭、前進不止。

　　

　　

　　1、輸入等高線文件和風(fēng)機坐標進行建模時，可先在Global Mapper等軟件中查看風(fēng)機點位是否落在地形的高處，二者坐標系需匹配，防止出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。

　　

　　2、WT軟件中，定向計算的范圍盡量使用正方形，以使劃分的扇區(qū)均勻，從而減少造成計算結(jié)果不收斂的可能性。

　　

　　3、地表植被茂密，湍流水平普遍較大的區(qū)域，在進行風(fēng)切變分析工作時，需剔除較低高度（10m）處的數(shù)據(jù)，避免用擬合風(fēng)切變垂直外推高層風(fēng)況時受到地表障礙物粘性力的影響。

　　

　　4、測風(fēng)塔附近無相關(guān)性較好的氣象站數(shù)據(jù)或與MERRA2數(shù)據(jù)相關(guān)較差時，若該測風(fēng)年不是明顯大小風(fēng)年時，為避免越訂正越出錯，可不對該塔數(shù)據(jù)進行代表年訂正處理。

　　

　　5、上網(wǎng)發(fā)電量需要對軟件計算出的理論發(fā)電量進行折減，折減系數(shù)的選取應(yīng)根據(jù)風(fēng)電場當?shù)氐臍庀髼l件、電網(wǎng)運行狀況、場內(nèi)線路長度、風(fēng)電場規(guī)劃等條件綜合考慮。避免人為的減少折減系數(shù)或提高折減系數(shù)，造成發(fā)電量計算結(jié)果不客觀。