在發(fā)電量評(píng)價(jià)方面，項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)顯示，風(fēng)資源分析的差異可高達(dá)20%以上，功率曲線普遍存在高估，可達(dá)10%以上。對(duì)于功率曲線的評(píng)價(jià)更多的是關(guān)注它的選擇方式以及為什么這么選擇，它在選擇的時(shí)候是不是進(jìn)行了驗(yàn)證，這對(duì)于安全性來(lái)說(shuō)尤其重要。10月18日，鑒衡認(rèn)證中心副總經(jīng)理兼風(fēng)能研究院院長(zhǎng)蔡繼峰出席2018年北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)，并在“復(fù)雜地形下的微觀選址技術(shù)論壇”中發(fā)表主旨演講。

以下為發(fā)言實(shí)錄：

蔡繼峰：謝謝主持人，各位專(zhuān)家，同仁大家上午好，其實(shí)隨著風(fēng)電技術(shù)的來(lái)臨，四位來(lái)賓提到了風(fēng)場(chǎng)的方案，技術(shù)是否可行，而且達(dá)到預(yù)期，我今天的主題是圍繞這個(gè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，看看是否滿足我們的預(yù)期，回到我的主題。

其實(shí)風(fēng)場(chǎng)優(yōu)化、風(fēng)場(chǎng)設(shè)計(jì)圍繞著兩個(gè)點(diǎn)，一個(gè)是發(fā)電量，第二個(gè)是安全性，其實(shí)我們希望的是在盡可能小的投入情況下有更多的發(fā)電量，那勢(shì)必會(huì)對(duì)這個(gè)安全性帶來(lái)隱患，這其實(shí)是一個(gè)迭代的過(guò)程，所以發(fā)電量和這個(gè)反復(fù)迭代，背后的指標(biāo)就是度電成本，所以我們的評(píng)價(jià)思路也是從這兩個(gè)角度出發(fā)，看發(fā)電量的設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理，安全性有沒(méi)有得到保證。

先看一下發(fā)電量相關(guān)的影響因素有三方面，風(fēng)資源，功率曲線和折減系數(shù)。

風(fēng)資源關(guān)注的是兩點(diǎn)，一個(gè)是數(shù)據(jù)的采集和處理的過(guò)程，第二是我做流場(chǎng)仿真和結(jié)果輸出的控制。

對(duì)功率曲線來(lái)說(shuō)，我們業(yè)內(nèi)有可能會(huì)提供一條仿真的功率曲線，又或者說(shuō)是測(cè)試有這個(gè)曲線。

折減從折減的分類(lèi)和關(guān)鍵影響因素來(lái)考慮，簡(jiǎn)單來(lái)看一下。

測(cè)風(fēng)點(diǎn)位的選擇是否涉及微觀地形的影響，我們重點(diǎn)要關(guān)注這個(gè)評(píng)價(jià)它有沒(méi)有受到影響。第二是測(cè)風(fēng)塔數(shù)目是否足夠，因?yàn)槊恳粋€(gè)測(cè)風(fēng)塔在復(fù)雜地形下數(shù)量是有限的，有沒(méi)有超過(guò)這個(gè)范圍，左邊這幅圖有一個(gè)地形，這個(gè)測(cè)風(fēng)塔由于其中5381和5391兩個(gè)測(cè)風(fēng)塔離得有點(diǎn)遠(yuǎn)，所以采用這個(gè)數(shù)據(jù)有點(diǎn)不合適，所以是中間這個(gè)測(cè)風(fēng)塔。第三個(gè)測(cè)風(fēng)時(shí)段，有沒(méi)有代表性地這個(gè)比較好理解，除了測(cè)風(fēng)塔的位置選擇之外，還有測(cè)風(fēng)塔的儀器也是一個(gè)核心，這個(gè)如果不準(zhǔn)的話，會(huì)把整個(gè)所有的誤差傳遞到每個(gè)環(huán)節(jié)，這個(gè)儀器通常情況下會(huì)做標(biāo)點(diǎn)，我們看看有沒(méi)有標(biāo)點(diǎn)，但是有些時(shí)候我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)測(cè)風(fēng)塔可能一年以上，兩年或者三年，其實(shí)一個(gè)標(biāo)定可能有效期一年。這個(gè)測(cè)風(fēng)儀器在拆除的時(shí)候有沒(méi)有做一個(gè)后標(biāo)定，這也是一個(gè)不確定度。

第二是有沒(méi)有安裝手冊(cè)，看看安裝的過(guò)程合不合理，還有如果是一些我輔助的是一些遙感設(shè)備，像現(xiàn)在這種時(shí)候激光雷達(dá)會(huì)受到一些氣流傾角的干擾，風(fēng)向變化的干擾，這方面有沒(méi)有做修訂，我們從這方面來(lái)考慮是不是做到這一點(diǎn)。第二方面是數(shù)據(jù)的加工，加工過(guò)程我們常規(guī)的風(fēng)資源垂直外推，長(zhǎng)期訂正，還有數(shù)據(jù)篩選，數(shù)據(jù)插補(bǔ)，對(duì)于數(shù)據(jù)篩選，大家會(huì)把冰凍數(shù)據(jù)，傳感器故障，或者障礙物影響區(qū)域的數(shù)據(jù)做提出，但是這里面要注意我用什么來(lái)識(shí)別的，我識(shí)別完之后如何來(lái)進(jìn)行篩選，這是我們?cè)u(píng)價(jià)的時(shí)候關(guān)注的，考慮的時(shí)候有沒(méi)有說(shuō)，還有數(shù)據(jù)插補(bǔ)的相關(guān)性，不要把相關(guān)性作為插補(bǔ)，這時(shí)候不插補(bǔ)比插補(bǔ)更好，對(duì)于垂直外推的話，這里提一下目標(biāo)高度，因?yàn)檫@個(gè)到了150米以上，到了（英文）層以后，這個(gè)指示率不是很適用，我們依然想做外推的話，可能常規(guī)層面采用一些激光雷達(dá)的輔助手段，來(lái)看一下更高層的分切片的情況是否滿足一定條件，所以說(shuō)如果有比較高的測(cè)風(fēng)的話，需要補(bǔ)充這么一個(gè)判斷。

再就是長(zhǎng)期訂正，長(zhǎng)期訂正和數(shù)據(jù)插補(bǔ)比較類(lèi)似，看它的相關(guān)性，相關(guān)性好做這個(gè)有意義一些。再看第二個(gè)流場(chǎng)仿真，要看計(jì)算誤差的方法，三個(gè)方面。第一個(gè)方面使用計(jì)算的方法，計(jì)算的理論是否合適，像前期的WASP和CFD方法，左下角這個(gè)方法是葡萄牙做的所有復(fù)雜地形情況下同時(shí)用WASP和CFD比對(duì)，淺灰色的是CFD的方法，深灰色的是WASP的方法，可以看出來(lái)WASP是高于CFD的誤差，這個(gè)時(shí)候一定要保證區(qū)域內(nèi)沒(méi)有小尺度的氣侯現(xiàn)象來(lái)影響這個(gè)結(jié)果，對(duì)于邊界條件來(lái)說(shuō)，也分地形復(fù)雜的程度，對(duì)于這個(gè)有沒(méi)有做一些邊化處理，這個(gè)對(duì)流場(chǎng)有沒(méi)有影響，大氣穩(wěn)定度，在選擇大氣穩(wěn)定度的時(shí)候，是不是有一些遙感設(shè)備來(lái)做探測(cè)印證這個(gè)方法，我們有沒(méi)有做過(guò)一個(gè)網(wǎng)格精細(xì)度進(jìn)行加密，計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)它沒(méi)有差異的時(shí)候，才認(rèn)為這個(gè)足夠密了，大小也足夠合適了，或者多塔互推來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證，所以我們看這些工作在設(shè)計(jì)方案里面有沒(méi)有做了。

在這個(gè)過(guò)程中其實(shí)我們大概也做了56個(gè)項(xiàng)目，這是56個(gè)項(xiàng)目誤差的一些結(jié)果，可以看到這是一幅誤差的圖，橫坐標(biāo)是誤差的差異，縱坐標(biāo)是它的樣本的個(gè)數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)結(jié)果在50%左右的偏差范圍之內(nèi)，可以看到幾個(gè)樣本差異會(huì)大到15%，甚至20%以上，我們究其主要原因，其實(shí)主要有這么幾個(gè)方面，有些是在測(cè)風(fēng)塔選取不當(dāng)，有些代表篩選原則不統(tǒng)一，然后水平外推的時(shí)候，測(cè)風(fēng)塔的點(diǎn)位和時(shí)間位置存在偏差，尤其是對(duì)這個(gè)海拔高差比較大的區(qū)域有一定的偏差之后，它的風(fēng)資源影響會(huì)比較大。還有比如歷史風(fēng)速是逐年下降的，這時(shí)候我還選擇了一個(gè)比較長(zhǎng)的二十年作為訂正，那它潛在是高估的，還有一些相關(guān)性比較差的情況下做修訂，以及這個(gè)地形粗糙度處理的不合適，這都會(huì)帶來(lái)影響。

分享兩個(gè)典型案例，這個(gè)案例是有五個(gè)測(cè)風(fēng)塔的項(xiàng)目，但是有個(gè)廠商1號(hào)測(cè)風(fēng)塔，2號(hào)和3號(hào)測(cè)風(fēng)塔完整度比較低，不到70%，但是有個(gè)廠商把1、2、3號(hào)測(cè)風(fēng)塔做處理了，以它得到的結(jié)果和我們的結(jié)果相差了15%，16%，別的廠商沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題，基本上在2%，3%，沒(méi)有問(wèn)題。這個(gè)項(xiàng)目它把水平分辨率取的比較大，然后又做了頻化處理，最終平均風(fēng)速大了0.5米，這個(gè)0.5米對(duì)應(yīng)的發(fā)電量差異達(dá)到了27%，這是非?？膳碌?。

這是風(fēng)資源方面的評(píng)估方法，接下來(lái)看一下頻率曲線，對(duì)于頻率曲線來(lái)說(shuō)，大家可能會(huì)說(shuō)如果沒(méi)有測(cè)試的，那么我就做一條計(jì)算的結(jié)果，如果有測(cè)試的我們會(huì)想用盡可能利用測(cè)試的，但其實(shí)并不一定合適，我現(xiàn)在介紹一下測(cè)試功率曲線是什么情況，測(cè)試功率曲線現(xiàn)在形成了一個(gè)要求，它僅反應(yīng)在測(cè)試這個(gè)特定的環(huán)境下面，我的技術(shù)處理?xiàng)l件，但是測(cè)試過(guò)程還會(huì)受到起伏的地形，障礙物，臨近基礎(chǔ)的這些影響，其實(shí)測(cè)試有它本身的問(wèn)題，第一個(gè)問(wèn)題是測(cè)試功率曲線不確定度，這是一個(gè)典型的測(cè)試功率曲線的圖，這里面寬的區(qū)域表示說(shuō)這個(gè)地方有一定的不確定度，在這個(gè)范圍之內(nèi)波動(dòng)。而且可以發(fā)現(xiàn)在這個(gè)功率爬升的階段，它的不確定度都相對(duì)比較大，這個(gè)剛好是我們關(guān)心的角度，這個(gè)不確定度會(huì)影響到后續(xù)的功率測(cè)算。右邊是不確定來(lái)源，有測(cè)功率，測(cè)風(fēng)速，測(cè)溫度，測(cè)濕度等一系列的影響，除此之外在不同條件下它測(cè)的功率曲線還是不一樣的，我舉了兩個(gè)例子，第一個(gè)是場(chǎng)流度，不同場(chǎng)流度下的結(jié)果，下面是分切面，如果把它做成功率曲線，第三幅圖可以看一下藍(lán)線是分界線比較小的圖，紅線是分界線比較大的圖，這個(gè)給分開(kāi)了，至少能帶來(lái)10%以上發(fā)電量的影響。那么對(duì)這個(gè)測(cè)試功率曲線作為一個(gè)概述，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)測(cè)試本身有不確定度，那么為了降低不確定度，我一定會(huì)盡可能的選擇那些平臺(tái)類(lèi)型來(lái)做測(cè)試，但是又有一個(gè)問(wèn)題，它本身僅代表平臺(tái)地形，所以它適用的環(huán)境也是平坦的風(fēng)場(chǎng)的環(huán)境是比較適用的，所以我們?cè)u(píng)價(jià)的時(shí)候更關(guān)注有沒(méi)有選擇一個(gè)合適的，如果選擇了測(cè)試功率曲線，那么它是否測(cè)試條件和你選擇的風(fēng)場(chǎng)是否相近，所以肯定會(huì)帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)在這種復(fù)雜的風(fēng)場(chǎng)肯定滿足不了，那怎么辦呢？這時(shí)候我們不得不采用仿真的方法，其實(shí)仿真的方法其實(shí)也不是風(fēng)電特有的，其實(shí)很多學(xué)科研究的時(shí)候，方針?biāo)际亲鳛橐粋€(gè)橋梁，在一個(gè)有限的條件下，可行的條件下先和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，在這個(gè)邊界條件下進(jìn)行驗(yàn)證，完了之后再推到試驗(yàn)不可測(cè)的一些尺度更大，或者尺度更小的環(huán)境下，所以我們這個(gè)也是思路，所以有動(dòng)態(tài)功率曲線獲取，仿真模型建立，模型驗(yàn)證進(jìn)行載荷測(cè)試，功率曲線測(cè)試，和部件試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，完成之后我們可以用動(dòng)態(tài)計(jì)算的方式來(lái)真實(shí)的還原風(fēng)場(chǎng)，把這個(gè)風(fēng)場(chǎng)特定的環(huán)境放進(jìn)去，來(lái)還原這個(gè)風(fēng)場(chǎng)的工業(yè)曲線，是這么做的。這是剛才提到的幾十個(gè)案例中的工業(yè)曲線選取的情況，在這個(gè)情況下我們也發(fā)現(xiàn)不同的廠商，它的結(jié)果差異不一樣，有些廠商和我們負(fù)荷結(jié)果可能只差了2%，3%，有些差了10%，這樣一來(lái)大家選取的不一樣，那些相對(duì)保守的變得不平衡了，不過(guò)可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象，雖然大家有保守和不保守，但是所有的結(jié)果都是偏高的。所以如果拿這個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)做一個(gè)項(xiàng)目核算的話，其實(shí)投資有潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

第三部分是折減，折減更多從分類(lèi)來(lái)說(shuō)變得更為合理一些，因?yàn)橛行┱蹨p跟這個(gè)技術(shù)沒(méi)有關(guān)系，有些折減是跟技術(shù)相關(guān)的，要把它拆分開(kāi)來(lái)，另外一類(lèi)如果用到了更合適的功率曲線的計(jì)算方法，它模型得到了有效驗(yàn)證，那么像這種空氣密度修訂，控制這個(gè)影響，保證率這些折減也就不太需要了。好，以上說(shuō)的是發(fā)電量的一些評(píng)價(jià)角度，接下來(lái)看一下安全性的時(shí)候應(yīng)該怎么做，其實(shí)機(jī)組的安全性可以從兩個(gè)角度來(lái)說(shuō)，因?yàn)槲覀冇袀€(gè)形式認(rèn)證，其實(shí)形式認(rèn)證保證了這個(gè)安全性，另外一個(gè)對(duì)測(cè)定的廠址，其實(shí)肯定跟形式認(rèn)證設(shè)計(jì)條件是不同的，從大部件配置，先看形式認(rèn)證，這是一個(gè)形式認(rèn)證的主要工作，有設(shè)計(jì)評(píng)估，制造評(píng)估和形式試驗(yàn)，設(shè)計(jì)評(píng)估是從理論的角度來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)的合理性，制造評(píng)估是看它是否能夠按照預(yù)期進(jìn)行投產(chǎn)，形式試驗(yàn)是通過(guò)各種各樣的樣機(jī)試驗(yàn)來(lái)確保之前所有的理論是正確有效的，可以看出在這種情況下它只對(duì)特定的機(jī)型在設(shè)計(jì)條件下的安全性，那么我們看真正的廠址，其實(shí)選擇越來(lái)越多投標(biāo)的方案為了適應(yīng)風(fēng)場(chǎng)的需求，它的這個(gè)部件可能會(huì)有一定的變更，而且為了提供有更多的供應(yīng)商，但是這種部件變更可以分為兩大類(lèi)。

一類(lèi)是重大部件變更，這種會(huì)直接影響整體的變更，這種整體的變更需要考慮它對(duì)整機(jī)所有安全性的影響，做整體的分析，另外一個(gè)部件可能是說(shuō)它不影響整體，但影響自己，比如說(shuō)像發(fā)電機(jī)變流器，一些電器部件，它本身對(duì)別的沒(méi)有什么影響，但是要看自身的適應(yīng)性。這里提一下，我們現(xiàn)在可能比較熱的柔塔，有些機(jī)組投標(biāo)的時(shí)候卻采用了140米這么高的一個(gè)塔架，其實(shí)柔塔相對(duì)于剛塔有個(gè)本質(zhì)的區(qū)別，這個(gè)會(huì)有焦點(diǎn)，也就是說(shuō)它如果不做特殊處理的話，是會(huì)共振的，一定要有一些策略，所以說(shuō)這個(gè)柔塔機(jī)組其實(shí)和剛塔機(jī)組哪怕是一模一樣的，并不是一個(gè)機(jī)組，所以在這種差異的時(shí)候一定要額外注意。完成了這個(gè)配置性的一致性評(píng)價(jià)之后，就看這個(gè)環(huán)境條件的適應(yīng)性，因?yàn)橹疤岬搅宋以O(shè)計(jì)有設(shè)計(jì)條件，但實(shí)際條件肯定是不同，如果能夠完全被設(shè)計(jì)條件涵蓋，那么這個(gè)也結(jié)束了，但事實(shí)上有些條件是會(huì)超出的，那這時(shí)候肯定要輔助載荷分析，強(qiáng)度分析以及這個(gè)特殊環(huán)境的分析，咱們來(lái)看一下。

其實(shí)現(xiàn)在尤其低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)越來(lái)越多，這個(gè)復(fù)雜地形下它其實(shí)每個(gè)機(jī)位都不一樣，而且會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)機(jī)位，這個(gè)指數(shù)超標(biāo)了，那個(gè)機(jī)位另外一個(gè)指數(shù)超標(biāo)了，我甚至找不到哪個(gè)機(jī)組是惡劣的情況，這個(gè)圖的話我們初步選擇F12，F9是最?lèi)毫拥臋C(jī)組，但是我們并不知道是哪個(gè)，我們雖然超標(biāo)了，但是我畢竟有些參數(shù)沒(méi)有超標(biāo)，那這時(shí)候我的載荷到底會(huì)不會(huì)超標(biāo)呢？其實(shí)也不好判斷，所以說(shuō)它這個(gè)設(shè)計(jì)方案里面如何來(lái)對(duì)安全性負(fù)荷做的，重點(diǎn)關(guān)注，按我們現(xiàn)在的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，其實(shí)很多方案中對(duì)這一塊的負(fù)荷是比較輕描淡寫(xiě)的吧，所以說(shuō)需要重點(diǎn)關(guān)注。

第二塊是現(xiàn)在外部的其他環(huán)境條件也變復(fù)雜了，低溫，高海拔這種環(huán)境，甚至有些區(qū)域，我們是需要重點(diǎn)關(guān)注基礎(chǔ)載荷的，其實(shí)常規(guī)的設(shè)計(jì)對(duì)地震來(lái)說(shuō)的話，能抗七級(jí)地震，如果一個(gè)風(fēng)場(chǎng)需要抗震力度是八級(jí)的話，要重點(diǎn)關(guān)注了，看看這個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施行不行，如果說(shuō)臺(tái)風(fēng)特別大，平均風(fēng)速一般，這種情況下可能會(huì)引入一些臺(tái)風(fēng)抗臺(tái)的策略，或者說(shuō)加入一些電源讓在臺(tái)風(fēng)的時(shí)候不至于失電，這個(gè)工況不會(huì)變得那么惡劣，這樣子的話我們要評(píng)估一下是否可行。除此之外，為了更好的經(jīng)濟(jì)性吧，現(xiàn)在的這個(gè)風(fēng)場(chǎng)都會(huì)積極的把我們產(chǎn)能發(fā)揮出來(lái)，會(huì)有各種各樣的方案，或者說(shuō)降載的方案來(lái)降成本，比如說(shuō)激光雷達(dá)現(xiàn)在比較流行的激光雷達(dá)測(cè)風(fēng)，通過(guò)一些技術(shù)來(lái)降載，在葉片上加一些更好的啟動(dòng)裝置，夜間物流發(fā)生器，或者說(shuō)進(jìn)行一些控制的優(yōu)化，以及一些廠群的控制，啟動(dòng)控制，尾流控制，以及這個(gè)管理，所有的這些都確實(shí)給了一個(gè)非常好的方案，但回到開(kāi)頭說(shuō)的，它到底是不是可行的，其實(shí)對(duì)于這個(gè)技術(shù)做一些技術(shù)評(píng)定，

這個(gè)方案可以從三個(gè)角度來(lái)看，第一個(gè)評(píng)價(jià)這套方案原理和可行性，原理是不是可行，比如說(shuō)剛才提到的加了這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)之后，流場(chǎng)的特性得到了改善，從這個(gè)上面來(lái)說(shuō)確實(shí)是可行的，第二個(gè)是效果評(píng)價(jià)，這個(gè)加了之后到底有什么樣的效果，我們可以分為定性和定量，有些作為一些定量的分析，有些對(duì)它做量化，究竟提高了1%，還是2%，有些失效評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，每一項(xiàng)新技術(shù)的引入會(huì)有風(fēng)險(xiǎn)，有可能會(huì)失效，所以需要進(jìn)行這個(gè)失效評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，失效之后的一個(gè)測(cè)試。

好，最后做一個(gè)總結(jié)，其實(shí)我們從項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)中也可以發(fā)揮，在發(fā)電量評(píng)價(jià)方面，項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)顯示，風(fēng)資源分析的差異可高達(dá)20%以上，功率曲線普遍存在高估，可達(dá)10%以上。所以我們從這個(gè)角度進(jìn)行評(píng)價(jià)，而對(duì)于功率曲線的評(píng)價(jià)更多的是關(guān)注它的選擇方式以及為什么這么選擇，它在這個(gè)選擇的時(shí)候是不是進(jìn)行了驗(yàn)證，對(duì)于安全性來(lái)說(shuō)尤其值得重視，隨著這個(gè)風(fēng)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜，風(fēng)場(chǎng)設(shè)計(jì)的精細(xì)化，給大家?guī)?lái)了更多的挑戰(zhàn)，要從這個(gè)部件變更，每個(gè)變更部分的影響，復(fù)雜環(huán)境條件，它到底怎么來(lái)校核安全性來(lái)關(guān)注，定制化的解決方案有沒(méi)有帶來(lái)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，這些角度來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。好，我的演講就這些，謝謝大家。

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