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遠景能源副總王曉宇:復雜地形條件風電開發(fā)考驗資源評估精度

2015-11-09 來源:中國能源報 瀏覽數:1678

在稍早前舉行的2015北京風能大會上,“低風速”不出意外地成為會場內外熱議的高頻詞匯之一。按照先易后難的開發(fā)邏輯,隨著國內優(yōu)質風資源的規(guī)模化大開發(fā),風速在7米/秒之下的“低品位”資源已成為風企新的競爭起點。

  在稍早前舉行的2015北京風能大會上,“低風速”不出意外地成為會場內外熱議的高頻詞匯之一。按照先易后難的開發(fā)邏輯,隨著國內優(yōu)質風資源的規(guī)?;箝_發(fā),風速在7米/秒之下的“低品位”資源已成為風企新的競爭起點。
  在此背景下,國家層面的風電戰(zhàn)略也指向了低風速資源區(qū)。在國家能源局上半年公布的“十二五”第五批3400萬千瓦風電項目核準計劃中,風資源遠遜于“三北”的中東部和南方地區(qū)首次占據主要位置,其中山東省以309.62萬千瓦的規(guī)模居首,其次為云南的298.7萬千瓦。從區(qū)域分布來看,中東部和南方地區(qū)核準規(guī)模也已創(chuàng)下歷史新高,其中華東地區(qū)480萬千瓦,華中地區(qū)827萬千瓦,華南地區(qū)865萬千瓦,三個區(qū)域占全部計劃的65%。
  業(yè)內人士表示,隨著我國低風速風電技術的快速進步,中東部和南方地區(qū)風電已經步入規(guī)?;l(fā)展,預計“十三五”時期,風電將對上述地區(qū)拉動投資和調整能源消費結構起到關鍵作用。
  分析誤差控制在0.1米/秒內
  在此之前,業(yè)界公認的我國陸上風電技術可開發(fā)條件是風資源達到7米/秒。2011年,國家能源局提出風電開發(fā)向中東部轉移,同時明確鼓勵低風速風電開發(fā)。在政策引導下,風電開發(fā)和設備企業(yè)持續(xù)加快技術和管理創(chuàng)新,目前5.5米/秒甚至更低資源品質的風電開發(fā)已成為可能,我國可開發(fā)風能資源的規(guī)模也隨之增至10億千瓦。
  隨著越來越多的風電投資企業(yè)將目光南下東移、跑馬圈地,中東部可開發(fā)資源日益減少且開發(fā)難度增加。“復雜的山地地形占據了目前低風速地區(qū)資源可開發(fā)區(qū)域的大部分比例,可以說,低風速風電開發(fā)進入復雜地形山地階段。”遠景能源副總經理王曉宇指出,復雜地形疊加低風速條件,導致準確評估風速水平變得更為困難。遠景能源通過對多個低風速風電場項目的后評估發(fā)現,在低風速風電場設計過程中,0.1米/秒的風速誤差會帶來2.5-3%的發(fā)電量相對誤差、1.5%的資本金IRR絕對誤差,同時也會帶來評估最大瞬時風速、風切變、入流角等影響機組安全運行的風況特征參數的很大誤差。
  為最大限度減少全生命期管理和應用中不可控變量帶來的影響,遠景能源開發(fā)了“格林威治”測風數據自動化管理模塊,同時實現了管理數據完整性99%以上、有效性98%以上。
  “這種標準化的測風數據處理支持,分析誤差控制在0.1米/秒以內。”遠景能源副總經理王曉宇介紹,“格林威治”測風數據自動化管理模塊每天自動從郵箱提取數據,在超算服務器進行同步解析,按照數據質量檢查算法進行數據的質量判斷報警,并以郵件或短信的形式即時發(fā)送給工程師。工程師可在任何時間、任何地點監(jiān)控數據,并及時安排測風設備維護。同時,針對完成測風后獲得的測風數據集,支持工程師進行深度的標準化數據管理。
  業(yè)界資深人士認為,“格林威治”的另一個重要意義在于,通過高性能的計算資源和精細化模擬仿真,將機位風資源誤差控制到5%以內。準確的測風數據、接近實際風況的CFD模擬,為遠景能源確定最優(yōu)的機位優(yōu)化方案打下了堅實基礎。
  王曉宇表示,如果是在普通的平原風場,“格林威治”云平臺的作用可能不會發(fā)揮得那么明顯,但山地風場的風險等級遠高于平原風場,格林云平臺運用精準的數學模型提高了精度,“像拿著放大鏡一樣,把每個點都看得很清楚。然后像編織漁網一樣,把各個點位有效連接起來”。
  單純拼風機時代已過去
  隨著我國風電產業(yè)轉向低風速地區(qū),產業(yè)調整的步伐也逐漸從過去的單純追求速度和數量,轉向追求質量。此前在平原風場開發(fā)風電多是拼風機,而在低風速地區(qū),特別是復雜山地地形風場,評判標準不再是簡單的發(fā)電量和發(fā)電小數。
  王曉宇表示,常規(guī)的風電場設計工具只有基于固定容量和單一機型的發(fā)電量最優(yōu)一項優(yōu)化目標,遠景能源的機位優(yōu)化模塊可以分別設置三個定制化的的多優(yōu)化目標:投資回報率最優(yōu)、現金流最優(yōu)、發(fā)電量最優(yōu)。通過格林云平臺,快速給出不同比選方案,供不同訴求的客戶得到自己最想要的最優(yōu)組合方案。
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