2021年10月17日-20日，2021北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP 2021）在北京新國(guó)展隆重召開(kāi)。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(guó)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(kāi)幕式、主旨發(fā)言、高峰對(duì)話、創(chuàng)新劇場(chǎng)以及關(guān)于“國(guó)際成熟風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“國(guó)際新興風(fēng)電市場(chǎng)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(jiàn)App全程直播本次大會(huì)。

　　

　　在19日下午召開(kāi)的風(fēng)資源精細(xì)化評(píng)估論壇上，三一重能股份有限公司解決方案中心高級(jí)營(yíng)銷技術(shù)經(jīng)理顏靈偉發(fā)表了題為《大基地項(xiàng)目風(fēng)資源評(píng)估不確定因素分析及相關(guān)案例》的主題演講。

　　

　　顏靈偉：各位專家大家下午好，我是來(lái)自三一重能股份有限公司顏靈偉。

　　

　　第一部分，老生常談聊一聊風(fēng)資源評(píng)估過(guò)程中的不確定性因素，作為風(fēng)資源工作者，大家每天都在和不確定性打交道，我們無(wú)論前期測(cè)風(fēng)儀器誤差，還是風(fēng)資源工程師拿到數(shù)據(jù)之后進(jìn)行異常數(shù)據(jù)的剔除以及剛才幾位專家提到的數(shù)據(jù)插補(bǔ)，都是帶著不確定性，當(dāng)我們處理完數(shù)據(jù)之后放到常用商業(yè)軟件里邊進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，尾流模型，包括CFD計(jì)算的一個(gè)水平，或者垂直外推的分流模型，以及整機(jī)廠家比較關(guān)心的湍流模型，這些都會(huì)帶來(lái)計(jì)算模型上的不確定度，還有一點(diǎn)體現(xiàn)在平時(shí)常用的折檢上面，還有功率曲線的表現(xiàn)，以及風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)好了之后場(chǎng)內(nèi)的電氣損耗，包括我們的環(huán)境影響以及上網(wǎng)點(diǎn)網(wǎng)限電等等，前幾年因?yàn)橄揠娙蓖撕枚嗄辏@些都是影響不確定性的相關(guān)因素。

　　

　　在2019年之后，因?yàn)槲覀內(nèi)钡貐^(qū)消納得到了非常好的改善，所以基地項(xiàng)目逐漸成為了我們風(fēng)資源開(kāi)發(fā)的一個(gè)主要的方式，當(dāng)然很多年前就是基地項(xiàng)目，從2019年到2020年到現(xiàn)在又回歸到三北大基地的評(píng)估，但是大基地場(chǎng)區(qū)面積比較大，機(jī)位排布比較多，所以出現(xiàn)到不確定誤差的時(shí)候帶來(lái)?yè)p失也是比較大的。

　　

　　現(xiàn)在的開(kāi)發(fā)有個(gè)特點(diǎn)，每天都在趕著跑，我們政府催的時(shí)間節(jié)點(diǎn)很緊，為我們前期測(cè)風(fēng)工作時(shí)間就壓縮的比較短。所以這個(gè)時(shí)候研究基地項(xiàng)目的不確定性一個(gè)分析，是尤其更為重要的，下面結(jié)合一些具體案例進(jìn)行分析，在結(jié)合案例之前我還是想和各位專家匯報(bào)一下三一做的數(shù)據(jù)插補(bǔ)和長(zhǎng)期訂正的結(jié)果，相比運(yùn)達(dá)的工作，我們工作量，工作深度淺了一些，我們搜集到了三北地區(qū)25座測(cè)風(fēng)時(shí)間超過(guò)3年以上的數(shù)據(jù)插補(bǔ)和長(zhǎng)期訂正實(shí)驗(yàn)，如果使用半年以上的，6個(gè)月以上數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)插補(bǔ)，25座偏差率2.9%左右，這是風(fēng)速便差率，在切變和湍流差別比較小了，對(duì)于切變和湍流關(guān)系到風(fēng)機(jī)載荷的計(jì)算，半年以上的數(shù)據(jù)是可以接受的，從風(fēng)速影響發(fā)電量程度來(lái)講，半年以上的數(shù)據(jù)，發(fā)電量差100到200個(gè)小時(shí)，我們認(rèn)為也是可以參考個(gè)的。

　　

　　在長(zhǎng)期訂正方面我們使用了9種長(zhǎng)期訂正的方法，然后通過(guò)結(jié)果來(lái)看，因?yàn)閯偛抨惞ひ仓v到了，分批分布K值直接影響到發(fā)電量結(jié)果，從算法對(duì)比結(jié)果來(lái)看，其中比值法，它沒(méi)有改變分批分布的形狀，K值的變化比較小，或者說(shuō)基本上沒(méi)有變化，得到的整體偏差來(lái)說(shuō)比較小的，另外我們做長(zhǎng)期訂正過(guò)程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)了相關(guān)性比較差的項(xiàng)目，如果我們訂正之后的結(jié)果，還不如直接用完整年的結(jié)果得到偏差更小，所以我們得到另一個(gè)結(jié)論，如果它的相關(guān)性比較差的時(shí)候，直接用完整性數(shù)據(jù)算的結(jié)果更靠譜一些。

　　

　　下面是關(guān)于風(fēng)數(shù)據(jù)不確定性的一個(gè)案例，這個(gè)項(xiàng)目是新疆高風(fēng)速項(xiàng)目，在投標(biāo)階段只有位于風(fēng)場(chǎng)的西北角一座測(cè)風(fēng)塔，也是整個(gè)場(chǎng)區(qū)最高點(diǎn)，1號(hào)測(cè)風(fēng)塔，平均風(fēng)速8米39，當(dāng)然經(jīng)過(guò)插補(bǔ)之后的數(shù)據(jù)，從推到機(jī)位點(diǎn)，風(fēng)速大概7米到8米之間，其中超過(guò)8米每秒風(fēng)速只有兩個(gè)機(jī)位，大部分廠家選用了面積比較大的三類機(jī)型，也有少部分廠家選了風(fēng)速比較高幾個(gè)點(diǎn)位選用了二類機(jī)型。但是到了項(xiàng)目實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)微觀選址階段，這時(shí)候1號(hào)測(cè)風(fēng)塔已經(jīng)用了9個(gè)月數(shù)據(jù)，又獲得了2號(hào)測(cè)風(fēng)塔的數(shù)據(jù)，這個(gè)時(shí)候1號(hào)測(cè)風(fēng)塔插補(bǔ)得到9.5的風(fēng)速，我們認(rèn)為這個(gè)場(chǎng)區(qū)風(fēng)速變化太大了，這兩個(gè)測(cè)風(fēng)塔也不足以代表整個(gè)場(chǎng)區(qū)，覺(jué)得影響我們前期的選形，我們也購(gòu)買到了兩個(gè)附近氣象站數(shù)據(jù)，進(jìn)行了一個(gè)長(zhǎng)期風(fēng)速研究，兩個(gè)氣象站數(shù)據(jù)大概有30年的長(zhǎng)期觀測(cè)，應(yīng)該是28年長(zhǎng)期數(shù)據(jù)觀測(cè)，通過(guò)氣象站及時(shí)分布來(lái)推算氣象站最大風(fēng)速，進(jìn)而我們參考?xì)庀笳緮?shù)據(jù)和測(cè)風(fēng)塔實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)推算出了每個(gè)機(jī)位點(diǎn)的風(fēng)速，50年遇的最大風(fēng)速，36個(gè)機(jī)位小于40米每秒的，最大的達(dá)到44.8%，它在微觀選址階段我們又把它換成了一類的機(jī)型。

　　

　　下一個(gè)是風(fēng)資源評(píng)估遇到更常見(jiàn)的情況，就是因?yàn)橛?jì)算模型不確定性導(dǎo)致發(fā)電量高估或者低估，這個(gè)案例是高估，甘肅的丘陵項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)只有3座測(cè)風(fēng)塔，其他的都在測(cè)風(fēng)塔超過(guò)3km，很多機(jī)位都是在可以看到的范圍之外的。這是我在后期在場(chǎng)內(nèi)業(yè)主又重新補(bǔ)立了7座測(cè)風(fēng)塔，一共10座測(cè)風(fēng)塔結(jié)果，從3塔結(jié)果和10塔結(jié)果來(lái)看，小時(shí)數(shù)相差200個(gè)多個(gè)小時(shí)以上，資金內(nèi)部收益率6.58%降低到了4.78%，對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目造成了顛覆性投資決策影響。

　　

　　還是計(jì)算模型的不確定性，這是我們經(jīng)常現(xiàn)在很多人都在研究的尾流低估情況，載荷也會(huì)進(jìn)行低估，對(duì)于尾流的影響有兩個(gè)方面，一個(gè)方面針對(duì)我們單機(jī)尾流，常規(guī)用的pack模型線性等距模型，我們有一些比較更貼近于實(shí)際的模型，當(dāng)然增加了計(jì)算量，另外就是新版WT借用了氣象學(xué)的原理，出現(xiàn)了一些新的模型，當(dāng)然我們?nèi)恢啬苓@去年也結(jié)合項(xiàng)目對(duì)原有的尾流疊加模型進(jìn)行了考慮范圍上的優(yōu)化改進(jìn)，推出了三一只有的解決大基地項(xiàng)目的尾流模型，這是對(duì)內(nèi)蒙某投產(chǎn)項(xiàng)目的后評(píng)估結(jié)果，后評(píng)估結(jié)果也有很多不確定性，從數(shù)據(jù)結(jié)果上來(lái)看，考慮大規(guī)模風(fēng)機(jī)疊加的結(jié)果誤差大概在1%左右，常規(guī)模型誤差是在4到5%左右。

　　

　　前面說(shuō)的都是資源評(píng)估過(guò)程中的不確定性，最后分享一下風(fēng)資源工程師也是經(jīng)常做的工作，微觀選址工作帶來(lái)的不確定性，還是從具體案例出發(fā)，這是蒙東大基地項(xiàng)目，規(guī)劃總裝機(jī)量100萬(wàn)KW，一共排布了367個(gè)機(jī)位，它的輪轂高度風(fēng)速6.8%，選用三類機(jī)型是沒(méi)有問(wèn)題的，但是我們?cè)u(píng)估的時(shí)候發(fā)現(xiàn)有一些機(jī)位布置了不是很合理，我們組織了風(fēng)資源專業(yè)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了因素排查，從排查結(jié)果來(lái)看，場(chǎng)區(qū)A限制因素比較多的，經(jīng)過(guò)初步的核查由原來(lái)70個(gè)機(jī)位受到影響比較大，不能繼續(xù)使用，場(chǎng)區(qū)B，有一些林地、農(nóng)田，還有牧民獨(dú)立房屋這些情況導(dǎo)致40個(gè)機(jī)位不能應(yīng)用。所以排查下來(lái)對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行了重新布機(jī)，最后總數(shù)A場(chǎng)區(qū)是150個(gè)，B場(chǎng)區(qū)119個(gè)，總共269個(gè)，所以結(jié)合我們項(xiàng)目容量再結(jié)合現(xiàn)在機(jī)位限制，最后必須要使用4.2兆瓦以上的機(jī)型才能滿足項(xiàng)目總裝機(jī)容量需求，項(xiàng)目最終也是由包括三一重能4家單位進(jìn)行了組機(jī)提供，包括4.5兆瓦機(jī)型，4.8兆瓦機(jī)型以及5.0兆瓦機(jī)型。

　　

　　針對(duì)我以上一個(gè)分享總結(jié)和建議。首先測(cè)風(fēng)時(shí)長(zhǎng)不夠，和測(cè)風(fēng)塔代表性不足，代表計(jì)算模型和風(fēng)數(shù)據(jù)不確定性，導(dǎo)致評(píng)估過(guò)高或者過(guò)低，評(píng)估過(guò)高使得業(yè)主投資決策不了樂(lè)觀，過(guò)低的時(shí)候過(guò)于悲觀，我們現(xiàn)在資源越來(lái)越少，還是要盡量去多做一些項(xiàng)目，又有3060這個(gè)目標(biāo)在后邊推動(dòng)著，所以導(dǎo)致悲觀也不好，導(dǎo)致我們廠家選型過(guò)于激進(jìn)，導(dǎo)致安全性出現(xiàn)問(wèn)題，也不是很好的結(jié)果。

　　

　　第二點(diǎn)，傳統(tǒng)的常規(guī)尾流模型不再適用打擊敵項(xiàng)目多機(jī)位尾流疊加效應(yīng)，我們業(yè)內(nèi)有很多機(jī)構(gòu)在做，但是好像關(guān)于湍流這沒(méi)有過(guò)多研究，我也是提一下，這塊應(yīng)該有更多研究。

　　

　　第三，相比南方山地項(xiàng)目，三北地區(qū)項(xiàng)目沒(méi)有那么多限制因素，但是從實(shí)際項(xiàng)目來(lái)看，它們同樣有很多選址的限制因素，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)微觀選址也是比較重要的。

　　

　　最后提幾點(diǎn)建議。第一，很多年都在提的，要重視測(cè)風(fēng)選址和微觀選址工作，說(shuō)是這么說(shuō)。我們有很多業(yè)主受于壓力，不得不把工作壓縮。第二，關(guān)于大基地項(xiàng)目限制性因素排查問(wèn)題。第三，也是行業(yè)和風(fēng)資源專委會(huì)現(xiàn)在正在做的事情，通過(guò)風(fēng)資源的精細(xì)化評(píng)估，包括前面專家講到的WRF降尺度方法，以及CFD方法，以及尾流模型改進(jìn)方法，來(lái)把風(fēng)資源不確定性降到最低化，來(lái)為我們投資決策做參考。

　　

　　（根據(jù)速記整理，未經(jīng)本人審核）