2020年10月14日-16日，2020北京國際風能大會暨展覽會（CWP 2020）在北京新國展隆重召開。作為全球風電行業年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數千名國內外參會代表共同參與的風能盛會，再次登陸北京，本屆大會以“引領綠色復蘇，構筑更好未來”為主題，聚焦中國能源革命的未來。能見App全程直播本次大會。

　　大會開幕式上，來自全球400余家風能企業的代表一致通過并聯合發布了《風能北京宣言》。水電水利規劃設計總院高級工程師劉霄作為代表發言。

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　　以下為發言實錄：

　　劉霄：尊敬各位領導各位專家各位同仁大家下午好，非常榮幸能夠有這個機會能夠跟大家一起分享一下對于風資源專業的一些思考，前面是風資源專業的楷模宋總的安排，是做一個關于風資源技術方面的一個匯報，然后關于這個今天匯報的內容，其實是博士階段做的一些成果，然后翻箱倒柜好幾年前拿出來的，在過程中的幾年又對這個成果有了一些新的理解，今天一并做一下分享，題目基于粒計算理論的風能資源評估關注的是風資源的不確定性。

　　恢復內容三個方面，先說一個引言，這個從水電水利規劃設計總院，左邊看不太到，1950年成立，至今70年了，國家能源局設立的首批能源研究咨詢基地之一，下面挖了一大堆的各種這樣的國家的科研的中心，跟咱們風資源專業相關的主要是兩個，職能一個標準建設，標準的編制和規口管理，這個就是更多的指可研，初步設計的一個審查，然后在這兩項職能和業務進行過程中，我做了統一，有幾個比較有趣的一些數字，第一個就是2020年1到10月總共審查67個項目，這67個項目，干該21個省市區和22家設計院，我作為資源風能專業審查，做了一下簡單的統計，67個項目當中，18個陸上風電場，復雜地形29，簡單地形19，右邊的餅圖有點意思，9個個沒有測風塔，不滿足要求的占比是50%左右，這個占比是一個非常高的一個占比，然后因此帶來的不確定性相對比較高的。在我們當前的這些報告的編制過程中，主要采用的方法是一個綜合折減系數的方法，66到79之間，66比較特殊，是一個西藏的一個項目，其中對于這個風資源部確定單項折減取值0%到8%，平均值3.1%，評估風資源部確定辦法有兩個問題，一個這個方法并不完備，我們所有的風速都是一個精確的數值。觀測值不一定是三米每秒，波動區間，因為各種各樣的因素，第二個方法相對來說簡單粗暴，然后也沒有利用這個風速不確定性信息。

　　然后基于這兩個問題，我也是做了一些思考，提了出來引入了一個力計算的理論，然后做了嘗試，先介紹三個概念一個是力，一個是力的層次，一個是力的結構，舉一個例子，這個是一個中國地圖，我們比方說要分析全國范圍內的一個問題，舉個例子，我們人均收入問題，我可以全中國范圍來分析一次，也可以以省份比方說新疆來分析新疆自治區的一個人均收入，同樣可以以某一個市來分析這個人均收入問題，那么我們以某一個區域來分析問題的時候，這個區域就是一個粒，我把整個中國分為全國省份和市，這是三個粒的層次，這三個粒的層次有互相組合，這就是粒的結構，舉一個例子比較容易理解一些。

　　分析問題的時候對整個中國的人均收入問題，通過不同的這種維度不同粒的大小，來分析同一個問題，粒計算思想以這些粒為基本單位進行計算，然后介紹一下引入粒計算理論的必要性，風速的典型特征，這里簡單介紹一下，視角兩個圖，縱坐標看不到，橫坐標就是時間，縱坐標是風速，大家平時接觸過程中經常，在頻率分析上的視角。這個風速是具有兩個這樣的視角。然后引入粒計算的可行性。

　　風速，一個52000多個，10分鐘的數據，這個是風速劃分若干子級，可分辨性和不相似性，客觀存在的，引入力計算的可行性的基礎。然后提了這樣的框架，基于力計算分析，分為應該是4個步驟，上面這四個塊，1234，粒結構建立，第二粒的劃分，我們的目的評估風資源的不確定度。提出來一個框架。

　　下面詳細介紹一下引入粒計算的嘗試，首先在時域上，有幾個任務，一個是粒的層次劃分，一個是粒度的計算，粒的劃分，粒的層次上做了一個建立，大家來嘗試的話可能有不一樣的結果，對于測風塔數據分為三層粒，頂層考慮隨機性和模糊性，模糊性是風速只有一個觀測值，之間的模糊性，然后中間層就是我只考慮觀測模糊性，底層我什么不確定性都不考慮，這個就是我們常規種的方法，就是認為它三點每米美妙，精確數字。構成頂層粒，這個是底層粒，這個在IEC的標準當中對于我風速儀的不確定度是有相應的一些公式，從這些公式，得到頂層中間層和底層，三個力度，底層中間層，底層的力度就是0.1米每秒。然后力度的劃分，我采用的是用遺傳算法優化，頻率的視角上時間尺度尋優，規范上面有這樣的思想在引入，比方說我們作求一個相關的時候，可以球逐分鐘相關，逐十分鐘，相關，逐日相關，逐巡相關，逐月相關，十分鐘尋月日。采用交叉小波變換，小波互相關系數，交叉驗證為工具，這個峰值選取原則是這個公式，取得峰值同時比前面都要高的峰值的時候，作為時間的一個尺度的作為力度，劃分就是連續的劃分就行。

　　然后力的表達，前面我們做了力的選擇和劃分之后，我們把不確定度引入進來，我們把每一個力，風速子級，里面若干個風速，幾十上百個，這三個作為一個數字概念這個粒的數字概念特征用這三個數字概念本來反映的是不確定度，商是不確定度，超熵是不確定度的不確定度，最后粒的計算就是常規的方法也行，神經網絡，這些新的方法，也都是可以的。

　　然后前面說的可能比較抽象，這里說一個實際做的一個過程，先是時間序列數據，這是我們搜集到的，比方說8760個個小時的時間數據，然后從兩個視角上分別建立力的層次，測風塔數據三個力的層次，求取每個層次力度再進行劃分，得到若干個粒，期望傷和超熵，再對若干個粒進行計算，不再對平均風速相加除以我的數量，不這么求平均風速，對粒求平均風速的概念。

　　我們這么做的目的就是評估它的不確定度，在整個分析計算的流程當中，前面粒結構建立，劃分表達，最后做風速粒的計算的時候，這個不確定度在最開始的時候就引入了，然后再做計算的過程中，不管是神經網絡，都可以把不確定度在當中進行傳遞，最后的結果，這個結果類型，一個平均風速，求出來一個期望值和風速的不確定度，這個思想引入到我們風資源評估中最大的一個好處跟有用的地方。

　　時間關系，這里舉了一個工程實例的驗證，這個工程三座測風塔，常年代訂正，我的重構的方法，就是我的粒計算多個層次多個視角，做完之后的重構方法，從兩個指標來看，都是評價指標上來看，優于現有的方法，同時我的這個方法輸出是包括風速的不確定度，這一步驟做完之后，這個平均風速的不確定度，6米每秒，做了垂直外推，同一個風電場，有更多評價的參數，總體上來看也是各個評價參數是優于現有的一個方法，現有方法比較簡單，直接是風切變指數法，同樣可以輸出這一步之后的，風速不確定度，正負0.12米每秒，在評估最開始的時候，就認為它3.0米每秒，不是一個精確值，而通過一個系列的力結構力層次力的表達，劃分之后，把這一個風速劃分為子級子級之后用這些粒進行計算，天然的最開始之初就引入了不確定度的概念，所有的不確定度在握整個風資源評估的過程中來進行一個傳遞最后的結果也就是我有一個平均風速和一個風速的不確定度。

　　以上是我的匯報內容，非常感謝。

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