2020年10月14日-16日,2020北京國際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)(CWP 2020)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(chǎng)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“引領(lǐng)綠色復(fù)蘇,構(gòu)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(huì)。
在14日下午召開的風(fēng)資源精細(xì)化評(píng)估分論壇上,明陽智慧能源集團(tuán)股份公司風(fēng)資源區(qū)域經(jīng)理利昭儀發(fā)表《特殊地形機(jī)位實(shí)際綜合折減的精細(xì)化分析》主題演講。
以下為發(fā)言實(shí)錄:利昭儀:我代表明陽給各位領(lǐng)導(dǎo)專家匯報(bào)一下我們?cè)谝恍┨厥獾匦螜C(jī)位的綜合折減的分析。我報(bào)告分成四個(gè)部分,第一個(gè)部分現(xiàn)在折減的現(xiàn)狀,第二個(gè)就是我們收集到的一些實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)和初步的分析,第三個(gè)識(shí)別幾種可能會(huì)出現(xiàn)較大的偏差的特殊機(jī)位。最后一個(gè)是結(jié)論跟改進(jìn)。
接下來第一部分。現(xiàn)在在國內(nèi)大家用的比較多的還是綜合折減,而國外用不確定度比較多,2009年發(fā)布了對(duì)應(yīng)的折減數(shù)值文件,常用折減65%到80%,所以我們后面的一個(gè)評(píng)估方法,也是基于這一個(gè)文件的基礎(chǔ)上去評(píng)估綜合折減的取值。另外這是一個(gè)行業(yè)內(nèi)一些分析,我就稍微引用一下。關(guān)于一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)綜合折減用多少,行業(yè)內(nèi)好多不同的單位也做了好多的分析了,最近的就是2018年一篇文章取了七個(gè)風(fēng)電場(chǎng),然后按現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)跟測(cè)風(fēng)塔海拔高差50米以內(nèi),距離三公里以內(nèi),機(jī)位點(diǎn)也沒有明顯的限電,故障的機(jī)位,分析結(jié)論在這樣的情況下,得到的綜合折減,0.85基本沒問題,但是我在論文里面發(fā)現(xiàn)一個(gè)小問題,雖然這些機(jī)位雖然測(cè)風(fēng)塔代表性都挺好,但是實(shí)際上可以看到26號(hào)機(jī)位,用0.683這個(gè)可能會(huì)更合適,29號(hào)機(jī)位變成0.941,同樣作為代表性比較好的機(jī)位,折減差了30%。還有一個(gè)2018年的分析,不同的塔組合計(jì)算,平均偏差差不多,每個(gè)機(jī)位點(diǎn)波動(dòng)非常之大,有的達(dá)到20%多,最大達(dá)到40%多,我們對(duì)風(fēng)機(jī)場(chǎng)平均折減評(píng)估的還可以,現(xiàn)在我們要做到平價(jià)做到一個(gè)精細(xì)化,或者因?yàn)樵u(píng)估偏差有問題,導(dǎo)致了錯(cuò)過一些高效的機(jī)位,或者是混搭時(shí)考慮不周,因?yàn)榭隙L(fēng)速大的地方用大兆瓦,風(fēng)速小的用小兆瓦的,有利于全場(chǎng)的發(fā)電,因此需要對(duì)每個(gè)機(jī)位點(diǎn)實(shí)際的評(píng)估要做到一個(gè)準(zhǔn)確。
對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的山地,每個(gè)機(jī)位點(diǎn)情況不一樣,CFD模擬準(zhǔn)確性有限,而且好多的變量,地形圖CFD入口邊界條件,每個(gè)地方都不一樣,所以對(duì)這種情況現(xiàn)在大部分人建議都是實(shí)際測(cè)風(fēng),現(xiàn)在很多情況就是有時(shí)候業(yè)主著急要把項(xiàng)目馬上要開工了,風(fēng)測(cè)完我們?cè)贈(zèng)Q定干不干就太晚了。測(cè)風(fēng)塔代表性不好,有時(shí)候是沒辦法去避免的問題,那么針對(duì)這么該情況這邊做了一些分析。
第二部分就是一個(gè)實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)的收集和初步的分析。就是目前我們收集27個(gè)風(fēng)電場(chǎng),還有一個(gè)常規(guī)的CFD軟件的模擬結(jié)果,都是經(jīng)過有經(jīng)驗(yàn)的工程師檢驗(yàn)這么一個(gè)結(jié)果再去分析,總共收集862臺(tái)機(jī)位,有一些限電真的特別多,或者特別異常的,最終總共有827臺(tái)是有效的風(fēng)機(jī)。這些風(fēng)機(jī)基本上是山地比較多,19個(gè)復(fù)雜山地,兩個(gè)丘陵,還有兩個(gè)是海上。這個(gè)是一個(gè)簡(jiǎn)單的兩個(gè)指標(biāo),就是我按這個(gè)公式去算實(shí)際發(fā)電量除以尾流后理論發(fā)電量,得到綜合折減,跟我們平時(shí)70%~80%的折減相比,這個(gè)是一個(gè)實(shí)際值而不是一個(gè)預(yù)估值。如何對(duì)一個(gè)風(fēng)電場(chǎng),我算一下每一個(gè)風(fēng)電廠的每個(gè)機(jī)位點(diǎn)綜合折減偏差,SD越大風(fēng)電場(chǎng)的趨勢(shì),模擬的就越不好,如果SD越小,說明在這個(gè)平均折減下,至少每個(gè)機(jī)位該大的地方,實(shí)際上就是大的,模擬出來,小的機(jī)位,就是小的。總體的情況分了幾個(gè)地形評(píng)估出來SD值也跟我們預(yù)想的一樣,就是如果復(fù)雜山地風(fēng)電場(chǎng),SD值非常大,超過10%,對(duì)于簡(jiǎn)單的丘陵平地,海上風(fēng)電場(chǎng)SD值比較小,對(duì)于現(xiàn)在的CFD軟件,丘陵發(fā)電量該高的還是該高的,發(fā)電量低還是低的,對(duì)于復(fù)雜山地變化比較大。
上面就是橫坐標(biāo)是機(jī)位但跟測(cè)風(fēng)塔的一個(gè)水平距離,然后縱坐標(biāo)是它的一個(gè)折減,這山東的一個(gè)平地項(xiàng)目,雖然我的水平距離增加了,但是對(duì)于我一個(gè)平地風(fēng)電場(chǎng)來說,各個(gè)機(jī)位實(shí)際折減的波動(dòng)性跟距離關(guān)系不是太大的。然后包括海拔高差的關(guān)系也是,可能你海拔高差十米跟一百米,模擬的步驟還是不準(zhǔn)。
這也是平地項(xiàng)目,結(jié)論跟剛剛差不多,跟距離、水平高差沒有太相關(guān)的一個(gè)關(guān)系,這個(gè)是一個(gè)丘陵項(xiàng)目,也是差不多的結(jié)論,就是說雖然可能你距離近了,你海拔差異小了,但是它可能波動(dòng),實(shí)際的折減還是在一定范圍內(nèi)波動(dòng),沒有說我距離近了,綜合折減就很穩(wěn)定。 所以前面的話是一個(gè)整體的一個(gè)情況的分析,接下來的話,就是我們找的綜合折減差異比較大的機(jī)位,找一些特殊地形,對(duì)綜合折減的情況,進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的分析。
首先是對(duì)這一種主山脊和主峰是垂直的,有兩條機(jī)位山脊走向差異90度,變成和主風(fēng)向垂直,800多個(gè)機(jī)位找到38個(gè)所在的山脊和測(cè)風(fēng)塔差了90度,95%的機(jī)位比這一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的平均值低,這是它的一個(gè)概率的一個(gè)分布。所以我建議遇到這種情況,應(yīng)該在折減上多取一點(diǎn)。第二個(gè)出現(xiàn)這種狹管效應(yīng)的機(jī)位,軟件能不能模擬出來這種效應(yīng),需要開展繼續(xù)研究,不過涉及的21個(gè)機(jī)位處于狹管效應(yīng)中,然后發(fā)現(xiàn)是95%的機(jī)位,比平均折減高。這個(gè)是它的分布,大部分都是比折減平均值要高。第三個(gè)是后方受到遮擋的情況。測(cè)風(fēng)塔在后面山脊,而前面有受到遮擋的機(jī)位找到42個(gè),平均值是低了10%。第四種情況的話,有兩條山脊平行,都跟主風(fēng)向垂直,測(cè)風(fēng)塔是在后面那條山脊的話,然后我們對(duì)前面那條山脊的機(jī)位做分析,機(jī)位點(diǎn)實(shí)際折減比平均值低。如果反過來如果測(cè)風(fēng)塔在前面的山脊,機(jī)位點(diǎn)在后面的山脊,這樣的情況有13個(gè)機(jī)位,這個(gè)跟剛剛反過來,后面的機(jī)位比平均值高。
另外還有一些特殊機(jī)位,就是比例一半一半了,就是沒有說它的實(shí)際折減普遍比平均值低或者比較高。例如前面受到遮擋的機(jī)位,還有山脊上它是一個(gè)平臺(tái),這個(gè)平臺(tái)上有兩排機(jī)位,后面這排機(jī)位也是沒有明顯的規(guī)律,第三種半山坡的機(jī)位,我取的例子比較極端,快到山腳下了,在半山腰上的機(jī)位也是比較多的,這種也是沒有明顯規(guī)律。
最后就是一個(gè)結(jié)論部分,總結(jié)前面說的就是兩點(diǎn),第一個(gè)對(duì)一個(gè)復(fù)雜山地的風(fēng)電場(chǎng),我們?nèi)∫粋€(gè)平均折減對(duì)全場(chǎng)發(fā)電量評(píng)估還是可以,但機(jī)位點(diǎn)偏差可能很大。精細(xì)化分析必須考慮這方面的信息。然后還有就是說從測(cè)風(fēng)塔代表性這一塊,單純從距離高差判斷是比較簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn),可能有時(shí)候不是那么有效。還有就是特殊的機(jī)位的話,我們有建議分上述這么五種特殊情況,額外再考慮不同的折減。
明陽智能后面的工作會(huì)繼續(xù)收集更多的機(jī)位點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),跟它當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù),為后面更多評(píng)價(jià)的風(fēng)電場(chǎng)的開發(fā),提供更多合理的依據(jù)。還有別的后面我們會(huì)再考慮從理論角度再去分析,目前是基于實(shí)際運(yùn)行結(jié)果,但過程可就是作為一個(gè)黑匣子,沒有非常精確化的分析,后面從理論角度分析為什么情況是這么樣,我的報(bào)告就到這里,謝謝。
(根據(jù)速記整理,未經(jīng)本人審核)