2021年10月17日-20日，2021北京國際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP 2021）在北京新國展隆重召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會(huì)之一，這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會(huì)代表共同參與的風(fēng)能盛會(huì)，再次登陸北京。

　　

　　本屆大會(huì)以“碳中和——風(fēng)電發(fā)展的新機(jī)遇”為主題，歷時(shí)四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對(duì)話、創(chuàng)新劇場以及關(guān)于“國際成熟風(fēng)電市場發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“國際新興風(fēng)電市場發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“風(fēng)電設(shè)備智能運(yùn)維論壇”“碳達(dá)峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)型”等不同主題的15個(gè)分論壇。能見App全程直播本次大會(huì)。

　　

　　在19日下午召開的風(fēng)資源精細(xì)化評(píng)估論壇上，上海電氣集團(tuán)股份有限公司風(fēng)電技術(shù)部風(fēng)能資源室主任許夢瑩發(fā)表了題為《微觀選址評(píng)估閉環(huán)優(yōu)化探討》的主題演講。

　　

　　許夢瑩：各位風(fēng)電行業(yè)同仁大家下午好，我是來自上海電氣的許夢瑩，今天分享做微觀選址評(píng)估閉環(huán)當(dāng)中的工作和收獲。

　　

　　發(fā)電量是影響度電成本的重要因素，發(fā)電量不確定度主要來自風(fēng)速有不確定度，風(fēng)速不確定度歸根結(jié)底兩個(gè)方面，一測風(fēng)數(shù)據(jù)本身，二設(shè)計(jì)模型，主要在設(shè)計(jì)模型這個(gè)領(lǐng)域，近年來一個(gè)趨勢從物理原理層面去更精細(xì)做區(qū)域風(fēng)資源仿真，很多技術(shù)IEC技術(shù)也在各大廠商都有實(shí)踐案例，精細(xì)化必然帶來計(jì)算量不斷提高，這顯然不利于日常項(xiàng)目投標(biāo)的，因此我們思考如何最大化利用現(xiàn)有技術(shù)手段，比如WT基于RANS的方式，還有另外的形式通過后評(píng)估方式，我得到了一些經(jīng)驗(yàn)之后反哺微觀評(píng)估。

　　

　　具體做什么樣內(nèi)容，首先從IEC端出發(fā)，嘗試評(píng)估里面涉及到6大參數(shù)，影響發(fā)電量也影響風(fēng)速安全，具體要做一項(xiàng)工作包括哪些內(nèi)容，大致分為五個(gè)方面，首先剛剛那些參數(shù)評(píng)估階段和運(yùn)行階段對(duì)比分析，然后發(fā)電量很重要，評(píng)估階段發(fā)電量和實(shí)際發(fā)電量一個(gè)對(duì)比。在這個(gè)過程中我們發(fā)現(xiàn)有些機(jī)組屬于低效機(jī)組，到底是不是機(jī)組問題，需要引入功率曲線復(fù)合度判斷，其他的是折減系數(shù)符合度，前面主要就是大概的概念和框架。

　　

　　分析思路，首先是風(fēng)速。在這邊提醒一下后面所有圖表灰色部分是實(shí)測數(shù)據(jù)，藍(lán)色是WT的結(jié)果，溫性結(jié)果是磚紅色，平均風(fēng)速來看還是比較貼合的，實(shí)際分速偏低，也將全場風(fēng)速絕對(duì)偏差進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，大致的一個(gè)期望就是風(fēng)速絕對(duì)偏差期望大致在0.6米每秒左右，既然它是小風(fēng)年，我將測風(fēng)塔數(shù)據(jù)定位到小風(fēng)年之后得到結(jié)果又會(huì)是怎么樣的，這時(shí)風(fēng)速絕對(duì)偏差期望大概在0.3米每秒左右，此時(shí)是否是意味著對(duì)于丘陵地形我現(xiàn)在一套標(biāo)準(zhǔn)化的微觀選址流程它所導(dǎo)致風(fēng)速不確定因素，大致在0.3米每秒左右，我們目前所做項(xiàng)目還相對(duì)較少，對(duì)于我們團(tuán)隊(duì)而言做更多項(xiàng)目支撐這樣一個(gè)結(jié)論。

　　

　　另外看一下風(fēng)頻。這兩張圖最大的區(qū)別，WS實(shí)際都是采用最大自然法擬合威布爾參數(shù)，左邊這是采用等量密度法，那邊采用最大自然法，從結(jié)構(gòu)可以看到，我采用相同方法之后，WT結(jié)果是比較相近的，也給我們一個(gè)提示就是，最大自然法和等量密度法所得到的威布爾參數(shù)值差異其實(shí)是很大的，盡管我們之前可能或多或少都有知道，但是在實(shí)際使用這個(gè)A、K值的時(shí)候，是不是有留心它的擬荷方法是真正，不同擬荷方法到底影響程度有多大？

　　

　　依據(jù)同一個(gè)風(fēng)頻分布采用不同的擬合方法得到AK值之后，再反算出一個(gè)風(fēng)頻分布，從結(jié)果上看出，能量和原來風(fēng)頻是比較貼合的，我對(duì)于全場而言，這兩種方法它的差異得到AK值差異又是怎樣的，對(duì)于K值而言，大家可以看到，最那邊16號(hào)，17號(hào)機(jī)組的時(shí)候，他們K值最大差異達(dá)到0.6，對(duì)于A值達(dá)到0.9，目前初步結(jié)論，威布爾參數(shù)A和B在使用不同擬合方法時(shí)相差結(jié)果還是比較大的，對(duì)于全場平均場而言，自然法是小于能量法的，我只能說經(jīng)過我們的一些簡單分析，在未來使用AK值的時(shí)候應(yīng)該要小心一點(diǎn)。

　　

　　三張圖最上面就是風(fēng)頻分布，我們也對(duì)比看了一下每一臺(tái)機(jī)組的情況，微觀選址階段風(fēng)向與實(shí)際一致，WT和Windsim計(jì)算得到的風(fēng)頻基本一致，項(xiàng)目我們沒有收集到實(shí)際湍流，但是在其他項(xiàng)目當(dāng)中有讓我評(píng)估階段的湍流和實(shí)際湍流對(duì)比，目前我們看下來每個(gè)機(jī)會(huì)點(diǎn)情況各異，比較難有一個(gè)定論。

　　

　　尾流分析，上半部分是整場發(fā)電量和整場的平均尾流，就發(fā)電量而言，WT、Windsim計(jì)算出來的基本上是比較相近的，然后整場平均尾流他們兩個(gè)計(jì)算方法是不一樣的，Windsim計(jì)算出來的尾流折減也是比WT大的，這個(gè)行業(yè)內(nèi)大家也都清楚，從整場角度而言，兩個(gè)WT和Windsim它在整場尾流折減一個(gè)分布規(guī)律也是比較相近的，因?yàn)樗且粋€(gè)數(shù)值排布沿著山脊由北向向豎直排布的狀態(tài)，而它的主風(fēng)向是東風(fēng)，所以這個(gè)項(xiàng)目不太適合做尾流模型一個(gè)對(duì)比分析，所以在這里面補(bǔ)充一點(diǎn)信息，這是一個(gè)海上項(xiàng)目，在這個(gè)項(xiàng)目里面，我們將每一種尾流模型所計(jì)算出來的尾流折減和我實(shí)際的尾流折減進(jìn)行一個(gè)相關(guān)性分析，從結(jié)果上可以看到，每個(gè)方法得到的結(jié)果和實(shí)際尾流折減它的相關(guān)性比較好，而且結(jié)果也比較相近。大致的節(jié)能的話不同平臺(tái)計(jì)算的結(jié)果是絕對(duì)值上的差異，并非整場分布規(guī)律上的差別。

　　

　　再看發(fā)電量過程中，有些是低效機(jī)組狀態(tài)，典型的是13號(hào)機(jī)位，旁邊一個(gè)相似地形的那臺(tái)機(jī)組發(fā)電量比較好，我們首先看一下功率曲線，都跟合同功率曲線比較貼合的，大家可以看一下最右邊一張圖，高出來虛線灰色的線就是13號(hào)機(jī)組實(shí)際的風(fēng)頻，實(shí)際風(fēng)頻里面低風(fēng)速占比比較高，而其他那幾條線疊在一起了，11號(hào)機(jī)組實(shí)際風(fēng)頻和評(píng)估風(fēng)頻和13號(hào)機(jī)組風(fēng)頻，為什么會(huì)13號(hào)機(jī)組它的風(fēng)頻發(fā)電量偏低，我們也做了一些分析，13號(hào)機(jī)組前面有灌木從，有采用森林模型，也有采用人工修改粗糙度方式重新計(jì)算，但是結(jié)果并沒有什么改善。

　　

　　下面就是在這個(gè)過程中嘗試用不同分辨率研究剛剛的問題，得到的盡管有一點(diǎn)偏，但是也有一些收獲。

　　

　　上面是WT，下面是Windsim結(jié)果，部分的是有差別的，兩個(gè)軟件結(jié)果都比較相似，具體我不同的網(wǎng)格分辨下，最大發(fā)電量和最小發(fā)電量差別到底多大，全場最大達(dá)到150兆瓦時(shí)每年，最小30兆瓦時(shí)每年，我也同樣進(jìn)行一個(gè)統(tǒng)計(jì)分析，然后這個(gè)就全場來看的話，它的一個(gè)發(fā)電量差異大致一個(gè)期望是在80兆瓦時(shí)每年的數(shù)量級(jí)，對(duì)應(yīng)到滿發(fā)小時(shí)數(shù)40個(gè)，對(duì)單機(jī)而言，網(wǎng)格分辨率越大計(jì)算得到的發(fā)電量越低的，當(dāng)網(wǎng)格分辨率小于25之后，發(fā)電量是趨于穩(wěn)定的狀態(tài)。然后是網(wǎng)格分辨率對(duì)尾流損失計(jì)算的影響，不過多贅述了，大致得到的幾個(gè)結(jié)論不同網(wǎng)格分辨率對(duì)尾流衰減的影響比較小，主要還是不同計(jì)算方法帶來絕對(duì)值結(jié)果差異。

　　

　　大致總結(jié)所得到的收獲，對(duì)于風(fēng)速而言，WT與Windsim的計(jì)算結(jié)果基本一致，經(jīng)過小風(fēng)年訂正后，仿真和實(shí)際差異大部分0.3到0.4之間。川流強(qiáng)度計(jì)算，軟件間結(jié)果存在差異，但是也比較難有定論，網(wǎng)格分辨率越低，發(fā)電量越低，25米以下的結(jié)果趨于穩(wěn)定，對(duì)于尾流損失的計(jì)算影響比較小，主要還是不同計(jì)算方法結(jié)構(gòu)絕對(duì)值差異，然后不同威布爾參數(shù)方法得到的參數(shù)值差異比較大，未來在A、K值使用上面還是應(yīng)該要小心一點(diǎn)。以上就是所有內(nèi)容，謝謝。

　　

　　（根據(jù)速記整理，未經(jīng)本人審核）