2020年10月14日-16日，2020北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP 2020）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“引領(lǐng)綠色復(fù)蘇，構(gòu)筑更好未來(lái)”為主題，聚焦中國(guó)能源革命的未來(lái)。能見(jiàn)App全程直播本次大會(huì)。

　　

　　在14日下午召開(kāi)的風(fēng)資源精細(xì)化評(píng)估分論壇上，上海電器海上銷售事業(yè)部風(fēng)能資源總監(jiān)陸騎發(fā)表《海上風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行尾流評(píng)估及對(duì)平價(jià)大基地微觀選址的啟示》主題演講。

　　以下為發(fā)言實(shí)錄：陸騎：兩部分內(nèi)容，第一部分手頭在運(yùn)行風(fēng)電場(chǎng)一些運(yùn)行尾流情況的情況，結(jié)合現(xiàn)階段的特點(diǎn)，海上也將全面步入一個(gè)平價(jià)時(shí)代，針對(duì)這樣的情況，我們也是希望從現(xiàn)階段的風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)給到后面整個(gè)微觀選址開(kāi)發(fā)的啟示。上海電氣從2009年開(kāi)始江蘇響水安裝，2019年有了超過(guò)2.9個(gè)GW的裝機(jī)容量，整個(gè)市場(chǎng)份額占到41.4%，但是在2019年5月份，風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的政策，2020年我們不得不海上風(fēng)電也需要面臨這樣斷崖式的下跌，達(dá)到平價(jià)的水平，根據(jù)我們的測(cè)算現(xiàn)階段很多行業(yè)會(huì)議，包括各個(gè)省份的一些召集大家來(lái)做這樣的平價(jià)方案，基本上各家得出來(lái)的結(jié)論，海上實(shí)現(xiàn)平價(jià)唯一的結(jié)論，做大基地這樣的開(kāi)發(fā)，然后大基地開(kāi)發(fā)的話，這邊因?yàn)楹Ｉ媳旧硪?guī)模比較大，后面現(xiàn)階段我們?cè)u(píng)估下來(lái)，至少得在1GW到2GW，實(shí)現(xiàn)最基本的項(xiàng)目在6%，7%這樣的水平，大基地開(kāi)發(fā)，必然面臨風(fēng)電場(chǎng)面積非常大，風(fēng)機(jī)數(shù)非常的多，同時(shí)之前可能我們風(fēng)電場(chǎng)的尾流損失可能路上會(huì)在百分之四五，海長(zhǎng)高一點(diǎn)，可能10%多一點(diǎn)，是一個(gè)大家覺(jué)得非常高的尾流損失根據(jù)我們測(cè)算，風(fēng)電場(chǎng)容量上到1GW，2GW，20%的上網(wǎng)電量，我們希望通過(guò)海上風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行的一個(gè)尾流的評(píng)估，跟大家找到前期的一個(gè)探索一個(gè)方法。

　　

　　這邊我們?cè)诮K整個(gè)平臺(tái)搭建的目標(biāo)，不僅僅是服務(wù)于海上風(fēng)電場(chǎng)的尾流評(píng)估，機(jī)組性能這樣的測(cè)試，載荷閉環(huán)的測(cè)試，包括風(fēng)電場(chǎng)留廠的觀測(cè)等等多方面的，今天主要跟大家分享一下我們?cè)谶@個(gè)項(xiàng)目尾流評(píng)估這一塊，整個(gè)項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行尾流評(píng)估需要做的六個(gè)步驟，首先必須得通過(guò)外部?jī)x器輔助幫助，把我們風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)弄準(zhǔn)了，風(fēng)速風(fēng)向，第二塊包括我們風(fēng)機(jī)功率曲線，剛剛李工提到現(xiàn)階段風(fēng)電場(chǎng)的測(cè)試，不可能跟陸上一樣理想華，一個(gè)測(cè)風(fēng)塔，海上不可能特意搭建一個(gè)測(cè)風(fēng)塔，更多的風(fēng)速這樣的一個(gè)數(shù)據(jù)是通過(guò)我們測(cè)試出來(lái)的機(jī)艙的函數(shù)去進(jìn)行還原。

　　

　　第三針對(duì)你需要的風(fēng)電場(chǎng)這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)充分的清洗，找到我們需要的，最后進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，最終可以更進(jìn)一步的現(xiàn)在有很多尾流模型，我們將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)跟數(shù)值計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，陶優(yōu)參數(shù)，更進(jìn)一步的對(duì)尾流模型進(jìn)行一個(gè)較準(zhǔn)。這邊第一步，風(fēng)機(jī)偏航角，歷史風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)水平，包括我們風(fēng)機(jī)本身運(yùn)行，其實(shí)里面有機(jī)械損耗偏差會(huì)不斷的產(chǎn)生，普遍現(xiàn)階段風(fēng)電場(chǎng)的SCADA風(fēng)玫瑰，我們做很多數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，基本上每臺(tái)風(fēng)機(jī)統(tǒng)計(jì)很難達(dá)到5度這樣的精度，這個(gè)精度我分享的結(jié)論，有一個(gè)體現(xiàn)，風(fēng)向偏差對(duì)整個(gè)后面評(píng)估結(jié)論產(chǎn)生顛覆性的影響。這兩年北斗民用這塊比較火，借助北斗定位這一塊在風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)基本可以實(shí)現(xiàn)達(dá)到接近于0.1度實(shí)時(shí)定向的校準(zhǔn)。

　　

　　風(fēng)機(jī)功率曲線測(cè)試，NTF函數(shù)，沒(méi)有那么理想，通過(guò)風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)獲得風(fēng)電場(chǎng)過(guò)來(lái)的自由流，或者風(fēng)向這樣的數(shù)據(jù)，第二部分這個(gè)實(shí)測(cè)功率曲線其實(shí)就是說(shuō)，剛剛各位同仁提到很多校準(zhǔn)，實(shí)際上風(fēng)機(jī)功率曲線這一塊是非常軸要的一般，國(guó)內(nèi)的做法，功率曲線不管放多少水，我們搞個(gè)折減，也不知道到底折多少，風(fēng)電場(chǎng)整個(gè)計(jì)算評(píng)估的時(shí)候你們能夠拿到風(fēng)機(jī)的功率曲線，不管什么模型，包括1982年提出的，依然寶刀未老。

　　

　　SCADA數(shù)據(jù)清洗，在我們整個(gè)數(shù)據(jù)清洗的時(shí)候把工況全部剔除出去，運(yùn)行工況分類，針對(duì)不同的邊界，需要進(jìn)行不同的分析手段，另一方面想獲得的結(jié)果，或者想確認(rèn)的一些現(xiàn)象，我們肯定是需要去對(duì)應(yīng)的進(jìn)行相應(yīng)的工況的分類，左邊就是說(shuō)，我們的任務(wù)相對(duì)更偏穩(wěn)定一點(diǎn)，這邊做后評(píng)估項(xiàng)目的時(shí)候，裝不同高度的溫度測(cè)量設(shè)備，把風(fēng)電廠熱穩(wěn)定進(jìn)行一個(gè)升級(jí)，我后面分享的結(jié)論，整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)全年運(yùn)行輕微穩(wěn)定的工況占比是更高的。

　　

　　這張圖給出整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)大致的布局，風(fēng)機(jī)不受任何別的風(fēng)機(jī)尾流影響，黃色扇區(qū)風(fēng)機(jī)受到別的風(fēng)機(jī)尾流影響的扇區(qū)。

　　

　　我們的題目是對(duì)后面大基地開(kāi)發(fā)，其實(shí)后面更等的我們肯定是這種大型的行列矩陣去進(jìn)行相應(yīng)的布置，那這樣的話，我們也是找的這樣的風(fēng)電場(chǎng)，風(fēng)電場(chǎng)條件就擺在這兒，覆蓋12到3臺(tái)這樣的風(fēng)機(jī)的行數(shù)，同時(shí)中間也有輔助我們作為判斷，李工提到緩沖區(qū)，正好當(dāng)時(shí)在工程建設(shè)的時(shí)候，有些機(jī)位點(diǎn)被舍棄，設(shè)置緩沖區(qū)到底對(duì)我們發(fā)電功率有什么影響。

　　

　　結(jié)合具體的結(jié)論去大致的分析。首先第一個(gè)是功率分布這一塊，第一臺(tái)功率做的歸一化，這邊首先是這樣子，第一個(gè)結(jié)論在風(fēng)電場(chǎng)研究風(fēng)速7.5米以下的，功率損失達(dá)到甚至有一部分機(jī)位點(diǎn)超過(guò)50%，第二個(gè)我剛剛提到的幾個(gè)，當(dāng)時(shí)建設(shè)時(shí)候留白的這樣的幾個(gè)機(jī)位點(diǎn)處，有這樣小的緩沖區(qū)，我的功率有一個(gè)快速的回升，功率迅速又立馬掉到之前的水平，全都在94.5度的射線上，我們也之前大家可能也是看過(guò)很多的文獻(xiàn)，風(fēng)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，結(jié)論是一致的，后排尾流不會(huì)無(wú)限制的增加，有些尾流模型，搞線性疊加所以這邊是會(huì)達(dá)到類似于這樣的平衡點(diǎn)這邊是因?yàn)橛芯彌_區(qū)，所以中間尾流一下就掉下來(lái)了，我們主要參考這個(gè)綠色，北邊這一排，從整個(gè)12臺(tái)這樣的規(guī)律的結(jié)果。

　　

　　這就是說(shuō)兩個(gè)事情，一個(gè)后面大基地開(kāi)發(fā)，在這種這么多行風(fēng)機(jī)的情況下，壞事情是什么？壞事情我后面的尾流可能會(huì)非常大，可能會(huì)達(dá)到一個(gè)很難接受的程度，但是好的事情是什么？它不會(huì)一直大，大到你都不能接受。

　　

　　接下去，是非常極端的工況，一整個(gè)直線，后排風(fēng)機(jī)，給到大家從94.5度全尾流，到102.5度，偏尾流，變化的角度非常小，整個(gè)功率的變化，功率快速的一個(gè)回升，你只是從全尾流94.5變化八度的水平，功率沒(méi)有寫(xiě)，有的達(dá)到70%，針對(duì)這個(gè)情況，我也是做了大量的模型去對(duì)比，實(shí)際上沒(méi)有任何一個(gè)模型能夠模擬出功率的增加，為什么呢？后面跟大家分享一下，因?yàn)楝F(xiàn)在所有的模型它不可能考慮風(fēng)機(jī)的偏航誤差，第二不同尾流，偏尾流和全尾流下造成的風(fēng)速風(fēng)向的偏差，你在模擬當(dāng)中也無(wú)法去，不可能把所有的工況跑出來(lái)，兩個(gè)東西第一是在整個(gè)從全尾流到偏尾流的時(shí)候，風(fēng)機(jī)誤差變小，本身機(jī)頭的偏航動(dòng)作偏差變小，瘋狂變得更穩(wěn)定，風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，在從全尾流到偏尾流，有非常大的下降，前面提到很多模型模擬不準(zhǔn)，很多時(shí)候并不是說(shuō)尾流模型，你在偏尾流工況下面，更小的偏航誤差，尾流區(qū)域內(nèi)更小的波動(dòng)，使你發(fā)電功率相對(duì)來(lái)說(shuō)變得更好。

　　

　　針對(duì)這樣的情況現(xiàn)在各家都在投入相應(yīng)的這樣的研究，第一個(gè)就比較直接，投入激光雷達(dá)的設(shè)備，通過(guò)這張圖，我們安裝這個(gè)設(shè)備，非常可以明顯的發(fā)現(xiàn)，在部分扇區(qū)確實(shí)能檢測(cè)到處在這樣的尾流影響區(qū)域，中間點(diǎn)受到尾流最大這樣子，這樣的話針對(duì)前面分析到的盤(pán)尾流工況下，運(yùn)行控制，處在全尾流，通過(guò)我們偏航控制，使我們運(yùn)行在偏尾流，我通過(guò)TC雷達(dá)，虧之雷達(dá)，更加準(zhǔn)確判斷前面的風(fēng)向，使我更小的偏航誤差達(dá)到更大的發(fā)電功率，這是兩個(gè)綜合的方向我給到大家比較簡(jiǎn)單，因?yàn)槲疫@邊做了很多的工作，支持的事情是后面整個(gè)大基地建設(shè)的迭代優(yōu)化計(jì)算，我不可能有一個(gè)非常復(fù)雜的模型做這樣的一些事情，基于這樣的前提，應(yīng)該在原來(lái)的工程老階層上面去改，第一個(gè)就是說(shuō)方向大家都知道，非線性，從尾流到非尾流區(qū)有更加合理的過(guò)渡，本身風(fēng)速衰減有一個(gè)更合理的分布，這個(gè)都是均勻的，這邊也是給到了南部那一列的，尾流恢復(fù)模擬跟計(jì)算的一個(gè)偏差，這邊最大的功率，我提到的所有的都是功率，不是發(fā)電量，功率是13%，第一我這邊用的是實(shí)測(cè)功率，實(shí)測(cè)功率，把你發(fā)電性能和，我沒(méi)有折減，不是發(fā)電量，第二本身做實(shí)測(cè)功率曲線測(cè)試，在測(cè)試過(guò)程中，本身包含一些偏航誤差，所以這塊為什么用這么簡(jiǎn)單的一個(gè)模型，依然能夠取得這么好的，基本上認(rèn)為是比較好的模擬計(jì)算結(jié)果的符合度，輸入先保證準(zhǔn)確。

　　

　　修正我們模型之后，剛剛提到，我們大基地到底多大？是30萬(wàn)40萬(wàn)，一個(gè)GW，兩個(gè)GW，我們現(xiàn)在大致測(cè)算下來(lái)的話，這是一個(gè)非常理想化的風(fēng)電場(chǎng)，它的邊際非常利于尾流恢復(fù)，有的風(fēng)電場(chǎng)考慮到邊界限制的話，可能不至沒(méi)有那么理想化，這樣風(fēng)電場(chǎng)尾流損失超過(guò)20%，在這種情況下，傳統(tǒng)的做微觀選址的同時(shí)，有一個(gè)原則，我們技術(shù)選型的時(shí)候，選擇單機(jī)發(fā)電能力很強(qiáng)的機(jī)組，普遍具有什么特性，CP很高，CE很高，風(fēng)電場(chǎng)CT很高的情況下，尾流全場(chǎng)增加2%，單機(jī)又多發(fā)了2%，一來(lái)一回，整個(gè)全年發(fā)電量沒(méi)有任何變化，高的CT帶來(lái)的問(wèn)題，包括各個(gè)部件的載荷，包括你這個(gè)本身塔筒，包括海上基礎(chǔ)的這一塊的工程量都會(huì)成幾何倍數(shù)的往上增。風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)，風(fēng)機(jī)長(zhǎng)規(guī)劃平衡點(diǎn)，更加的考量各個(gè)主機(jī)廠跟開(kāi)發(fā)商之間的配合，怎么去找這個(gè)平衡點(diǎn)。

　　

　　這塊剛剛提到什么樣的邊界叫很理想化的邊界，這種邊界其實(shí)就是比較理想化的邊界，有些邊界可能就是頗于邊界限制怎么樣子，這邊提出來(lái)，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在“十四五”，不像十三五給個(gè)風(fēng)電場(chǎng)具體的位置，甚至邊界條件，“十四五”沒(méi)有給，從政府從開(kāi)發(fā)的角度，他們不知道要多大的風(fēng)電場(chǎng)，這塊后面我們做整個(gè)大機(jī)器規(guī)劃，需要綜合考慮我整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)尾流損失，如何利于尾流的恢復(fù)。

　　

　　基于前面的模型，也是我們自己做了這樣的矩陣式的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)的迭代的工具，然后拋開(kāi)我們資源評(píng)估不講，都結(jié)合起來(lái)，綜合的解決方案找到底什么地方，十三五我的風(fēng)資源地圖是什么樣的，到了“十四五”最后提出來(lái)的是一個(gè)負(fù)荷的地圖，什么機(jī)型在什么樣的風(fēng)電場(chǎng)，是怎么樣的一個(gè)情況，而不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單我LED圖是什么樣的。

　　

　　大型風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)是比較少前幾個(gè)月結(jié)束的風(fēng)資源評(píng)估，大量的篇幅，很多課題關(guān)于風(fēng)電場(chǎng)尾流影響，組色效應(yīng)這塊的課題，同時(shí)這一塊，去年10月份的時(shí)候，他們手下所有風(fēng)電場(chǎng)，他們認(rèn)為他們當(dāng)時(shí)過(guò)低的評(píng)估當(dāng)時(shí)風(fēng)電場(chǎng)的尾流效應(yīng)，阻塞效應(yīng)，對(duì)發(fā)電廠帶來(lái)的影響，我們現(xiàn)在這塊依然不是掌握的非常好。

　　

　　最后也是一個(gè)展望，之前這個(gè)風(fēng)電場(chǎng)我們對(duì)實(shí)際運(yùn)行尾流評(píng)估基于這個(gè)風(fēng)電場(chǎng)有什么條件我去做什么相應(yīng)的評(píng)估，我們這邊也是在規(guī)劃我們項(xiàng)目二期會(huì)對(duì)現(xiàn)在在運(yùn)行的亞洲最大的單體風(fēng)電場(chǎng)，H3今天也是第一臺(tái)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)，實(shí)行濱海大的風(fēng)電場(chǎng)的集群，在這個(gè)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行進(jìn)一步的后評(píng)估工作，重點(diǎn)關(guān)注大型風(fēng)電場(chǎng)的尾流效應(yīng)。

　　

　　由于我們這個(gè)項(xiàng)目有很多數(shù)據(jù)或者結(jié)果，并不對(duì)外公開(kāi)，我跟大家分享到這里，希望后面有更多有條件的同仁，投入到對(duì)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析。

　　

　　（根據(jù)速記整理，未經(jīng)本人審核）