導(dǎo)語:
行業(yè)預(yù)測:風(fēng)電機組出質(zhì)保的規(guī)模在2025年將達(dá)到256GW。
風(fēng)電后服務(wù)市場的快速增長,必然導(dǎo)致其中各領(lǐng)域更加專業(yè)細(xì)分,同時很多資產(chǎn)問題和技術(shù)挑戰(zhàn)也會被加速放大:
“全場發(fā)電量走低,機組運行的問題到底在哪里?”
“某些機組位置不錯,為什么發(fā)電量不盡如人意?”
“通過位移,可以提升機組發(fā)電量。但位移的位置如何選擇?”
近日,在中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會主辦的風(fēng)能資源專業(yè)組第四屆技術(shù)論壇上,金風(fēng)科技風(fēng)能研究院分享了針對老舊風(fēng)電場提效的新型風(fēng)資源評估方法。該評估方法基于金風(fēng)科技過往超過2000萬千瓦容量的風(fēng)電場后評估經(jīng)驗,結(jié)合多種數(shù)字化創(chuàng)新技術(shù),使老舊風(fēng)電場的提效更加系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化。

↑金風(fēng)科技風(fēng)能研究院高級風(fēng)資源工程師邵凱分享新型風(fēng)資源評估方法
老舊風(fēng)電場提效難的本質(zhì):
全場機組運行數(shù)據(jù)千頭萬緒,各模塊的數(shù)據(jù)分析相對獨立。
單一機位的設(shè)計電量準(zhǔn)確性難以保證。
提效方案的投資風(fēng)險缺乏評估。
為應(yīng)對老舊風(fēng)電場普遍存在的技術(shù)挑戰(zhàn),新型風(fēng)資源評估方法提出三大核心技術(shù):資源匹配智能診斷、提效方案精準(zhǔn)推薦、方案實施風(fēng)險控制。
1.全場提效的資源潛力點在哪?
“資源匹配智能診斷”能夠深度挖掘老舊風(fēng)電場發(fā)電量提升潛力點,包括“機型選擇與風(fēng)能資源不匹配”、“機組運行狀態(tài)有待提升”、“風(fēng)場微觀選址未最優(yōu)利用資源”等。
常規(guī)老舊風(fēng)電場評估將“風(fēng)”、“機”、“設(shè)計”作為獨立模塊進行數(shù)據(jù)收集和分析,難免造成“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”的局面。
新型風(fēng)資源評估方法倡導(dǎo)打破“風(fēng)”、“機”、“設(shè)計”三大模塊間的數(shù)據(jù)壁壘,將風(fēng)資源分析、機組運行分析、設(shè)計評價作為整體來診斷資源匹配性。因此,該方法需要收集的資料多達(dá)21項,涉及前期開發(fā)、中期建設(shè)、后期運維的全生命周期;分析維度超過40項,涉及風(fēng)資源及環(huán)境、機組性能、可靠性、設(shè)計過程等;同時包含了機艙風(fēng)速風(fēng)向校正、損失數(shù)據(jù)分類識別、潛在電量還原、設(shè)計電量偏差解耦等多項關(guān)鍵技術(shù)。新方法通過全面而不失細(xì)致的分析,幫助風(fēng)電場運營方實現(xiàn)資源匹配智能診斷,從而系統(tǒng)性地發(fā)現(xiàn)全場提效的潛力點。

↑資源匹配智能診斷涉及的參數(shù)指標(biāo)
2.提效方案如何定制?
有了清晰的提效潛力點,制訂提效方案就有了明確方向。例如資源不匹配可推薦機型更新,微觀選址非最優(yōu)可推薦點位移動等。但提效方案“精準(zhǔn)”推薦還有一個關(guān)鍵:對風(fēng)的精準(zhǔn)把控。
新型風(fēng)資源評估方法采用“現(xiàn)實”+“仿真”的模式,復(fù)現(xiàn)場區(qū)最真實、最精細(xì)的風(fēng)能資源。金風(fēng)科技自主開發(fā)的高精度仿真模型將自適應(yīng)網(wǎng)格加密劃分、高精度致動盤尾流模型、CFD內(nèi)核、中微尺度耦合等多種前沿技術(shù)工程化,以實現(xiàn)仿真結(jié)果的精準(zhǔn)和平穩(wěn),并通過多數(shù)據(jù)源融合仿真的方式將“現(xiàn)實”接入“仿真”實現(xiàn)二次精度提升。經(jīng)批量測試,相對傳統(tǒng)方式,金風(fēng)科技自研模型可將風(fēng)資源評估偏差降低約12%,多數(shù)據(jù)源融合仿真在此基礎(chǔ)上又將仿真精度提升大約5%。

↑復(fù)雜地形仿真效果
3.提效風(fēng)險如何控制?
在風(fēng)場提效方案的可行性分析階段,新型風(fēng)資源評估方法從風(fēng)場持有者角度出發(fā),采用組合測風(fēng)+安全性評估的方式,分別從風(fēng)電場收益和安全兩個最重要的角度控制提效方案風(fēng)險。
組合測風(fēng)包括測風(fēng)選址技術(shù)、激光雷達(dá)測風(fēng)、虛擬測風(fēng)塔技術(shù)、數(shù)據(jù)監(jiān)控和應(yīng)用技術(shù)等,對具有高風(fēng)險的少量點位進行測量,明確點位實際風(fēng)資源條件,避免出現(xiàn)移機后仍然低效運行的極端情況。安全性評估則對機組在相應(yīng)位置的環(huán)境適應(yīng)性進行評估,確保各部件能夠長期安全穩(wěn)定運行。
↑ 組合測風(fēng)技術(shù)要點
基于資源匹配智能診斷、提效方案精準(zhǔn)推薦、方案實施風(fēng)險控制這三大評估技術(shù)模塊,金風(fēng)科技風(fēng)能研究院為老舊風(fēng)場提效中的風(fēng)資源評估提供全套技術(shù)支持。同時也將該評估方法整合到金風(fēng)科技“風(fēng)匠”平臺中。
金風(fēng)科技副總裁李飛先生在第八屆中國風(fēng)電后市場交流合作大會上提出:“標(biāo)準(zhǔn)升維,生態(tài)共贏。我們也期待與行業(yè)技術(shù)同仁打造風(fēng)資源后評估技術(shù)聯(lián)盟,創(chuàng)新風(fēng)資源評估技術(shù),通過對技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的升級為老舊風(fēng)電場提效保駕護航。”