5月22日，國家能源局發(fā)布《2019年第一批擬建平價(jià)上網(wǎng)項(xiàng)目信息表》；8月24日，國內(nèi)首個平價(jià)風(fēng)電項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)。種種跡象表明，風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入倒計(jì)時(shí)階段。

當(dāng)前，更低的電價(jià)以及更高的投資成本已成為壓在新能源企業(yè)身上的兩座大山，如何實(shí)現(xiàn)全生命周期的“提質(zhì)增效”成為風(fēng)電行業(yè)共同探討的話題。已經(jīng)取得行業(yè)共識的是：風(fēng)電項(xiàng)目前期的精細(xì)化選址工作是提升風(fēng)場發(fā)電效率的重中之重，也是影響整體收益水平的關(guān)鍵因素之一。

當(dāng)前，風(fēng)電場的前期選址多依靠測風(fēng)系統(tǒng)完成，但“風(fēng)”本身是自然現(xiàn)象，受到地形、植被、氣候等一系列因素的影響。而且，從已投產(chǎn)風(fēng)電場的上網(wǎng)電量來看，大部分風(fēng)場實(shí)際發(fā)電量與可研報(bào)告計(jì)算發(fā)電量均有出入，這種“事后諸葛亮”模式為項(xiàng)目帶來莫大的損失。那么，到底應(yīng)該如何提升風(fēng)資源評估的精確性呢？

很明顯，精細(xì)化的風(fēng)資源評估僅依賴軟件是不夠的。從特變電工的風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)來看，風(fēng)場選址除了一套可靠的風(fēng)資源評估系統(tǒng)以外，還需要額外的科學(xué)方法來為風(fēng)資源“把脈”，才能切實(shí)優(yōu)化選址水平。

特變電工風(fēng)資源評估服務(wù)“把脈”風(fēng)資源

月巖、竹塘嶺、銅山嶺風(fēng)電場是特變電工前期所開發(fā)的幾個主力風(fēng)場。以上風(fēng)電場均屬于典型的南方山地風(fēng)電項(xiàng)目，地形復(fù)雜多變，山體垂直梯度大，海拔高程起伏跌宕，風(fēng)能資源受地形影響明顯，為風(fēng)資源精確測算帶來了極大的阻礙。

為準(zhǔn)確獲取復(fù)雜地形下具有代表性的測風(fēng)數(shù)據(jù)，特變電工在項(xiàng)目方案中設(shè)立兩個激光雷達(dá)輔助測風(fēng)。在未完全摸清該項(xiàng)目的復(fù)雜性前，經(jīng)歷了一次簡單的發(fā)電量測算，帶入了未經(jīng)代表年訂正的測風(fēng)塔數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的功率曲線和SRTM地形數(shù)據(jù)，結(jié)果與廠家精確測算的等效滿負(fù)荷發(fā)電小時(shí)數(shù)相差約300小時(shí)。

300小時(shí)的巨大差異是緣何出現(xiàn)的？經(jīng)過對項(xiàng)目的重新梳理和5次反復(fù)驗(yàn)證，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從以下幾個方面入手，重新對風(fēng)資源進(jìn)行評估：

首先，重新獲取場區(qū)的實(shí)測地形數(shù)據(jù)，保證風(fēng)機(jī)、測風(fēng)塔和等高線在同一坐標(biāo)系下；

其次，項(xiàng)目地表為灌木林，因此去掉最低層風(fēng)數(shù)據(jù)后重新外推了90米風(fēng)速；

最后，用當(dāng)?shù)乜諝饷芏认碌墓β是€進(jìn)行更替。

經(jīng)過重重改進(jìn)后，團(tuán)隊(duì)最后把差距縮小到70小時(shí)的合理可接受范圍內(nèi)。同時(shí)通過控制變量發(fā)現(xiàn)，地形（海拔）是軟件對機(jī)位處風(fēng)速模擬最主要的影響因子，進(jìn)而影響到發(fā)電量測算結(jié)果。

精準(zhǔn)化風(fēng)資源評估的方法論

在以上風(fēng)電場開發(fā)的種種探索與經(jīng)驗(yàn)積累，使特變電工形成了旨在提升風(fēng)資源評估精準(zhǔn)度的多種經(jīng)驗(yàn)與方案，并將這些經(jīng)驗(yàn)帶到了后期的服務(wù)工作中，得到了業(yè)主的好評。

測風(fēng)數(shù)據(jù)的代表性和處理：測風(fēng)塔數(shù)據(jù)是發(fā)電量計(jì)算的基礎(chǔ)，測風(fēng)塔是否具有代表性，是發(fā)電量計(jì)算準(zhǔn)確與否的根本性保障。風(fēng)電場內(nèi)應(yīng)至少保證有1個具有代表性的測風(fēng)塔，復(fù)雜風(fēng)電場更需要設(shè)置多個代表性測風(fēng)塔，并在計(jì)算時(shí)盡量采取綜合計(jì)算或者分區(qū)計(jì)算。若測風(fēng)塔代表性不足，可以采用激光雷達(dá)補(bǔ)測的方法獲取點(diǎn)位處風(fēng)況。

剔除測風(fēng)塔不合理及錯誤數(shù)據(jù)，利用相關(guān)性分析對缺測時(shí)段以風(fēng)廓線插補(bǔ)或臨塔互補(bǔ)的方法將其補(bǔ)全至一個完整年，并利用長期觀測數(shù)據(jù)訂正至代表年水平，以保證合理計(jì)算風(fēng)電場運(yùn)行20年的發(fā)電量。

風(fēng)功率曲線的準(zhǔn)確性：風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中，功率時(shí)刻隨著風(fēng)速的變化而變化。功率曲線主要由風(fēng)速、功率、推力系數(shù)三個數(shù)據(jù)組成，空氣密度是影響功率曲線的重要因子。利用廠家提供的當(dāng)?shù)乜諝饷芏认碌墓β是€或者修正后的實(shí)際功率曲線帶入建模軟件進(jìn)行計(jì)算，可減少使用標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下功率曲線進(jìn)行折減產(chǎn)生的誤差。

地形圖精度：各機(jī)位點(diǎn)的海拔高度是由建模軟件根據(jù)其坐標(biāo)對應(yīng)的地形高程及輪轂高度模擬而來，因此如果模擬結(jié)果與實(shí)際海拔相差較大的話，會使得機(jī)位點(diǎn)輪轂高度處模擬風(fēng)速與其真實(shí)值間產(chǎn)生較大的偏差。

SRTM地形數(shù)據(jù)是較好的免費(fèi)來源，但由于該地圖比例為1：10000，等高線分辨率較稀疏，因此在模擬復(fù)雜山地項(xiàng)目時(shí)會出現(xiàn)失真的情況。要盡量收集風(fēng)電場實(shí)測1:2000地形圖，減少地形海拔的誤差對模擬風(fēng)速和計(jì)算發(fā)電量帶來的較大影響。

建模軟件的選取：市場上應(yīng)用較為廣泛的發(fā)電量計(jì)算軟件有：Wasp、Windfarm、Windpro、Windsim、WT等，平坦地形可采用線性風(fēng)資源分析軟件Wasp、Windfarm、Windpro等，復(fù)雜地形應(yīng)盡量選用Windsim和WT，這樣可以盡量避免軟件計(jì)算產(chǎn)生誤差。

理論上講，風(fēng)資源評估就是將物理的風(fēng)變成數(shù)字的、可以量化的風(fēng)，其精細(xì)化、準(zhǔn)確性、可靠性是行業(yè)共同的追求。特變電工風(fēng)資源評估團(tuán)隊(duì)將這項(xiàng)復(fù)雜繁瑣的工作賦予細(xì)節(jié)化、精準(zhǔn)化的要求，多方面提高工作和服務(wù)質(zhì)量。團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，在獲取數(shù)據(jù)的先進(jìn)手段、對建模軟件參數(shù)的認(rèn)識、對風(fēng)機(jī)排布的優(yōu)化等方面仍需要行業(yè)繼續(xù)探索和突破。未來，特變電工將繼續(xù)專注“為風(fēng)把脈”，努力做到創(chuàng)新不竭、前進(jìn)不止。

"Tips：“把脈風(fēng)資源”的一些實(shí)用技巧

1、輸入等高線文件和風(fēng)機(jī)坐標(biāo)進(jìn)行建模時(shí)，可先在Global Mapper等軟件中查看風(fēng)機(jī)點(diǎn)位是否落在地形的高處，二者坐標(biāo)系需匹配，防止出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。

2、WT軟件中，定向計(jì)算的范圍盡量使用正方形，以使劃分的扇區(qū)均勻，從而減少造成計(jì)算結(jié)果不收斂的可能性。

3、地表植被茂密，湍流水平普遍較大的區(qū)域，在進(jìn)行風(fēng)切變分析工作時(shí)，需剔除較低高度（10m）處的數(shù)據(jù)，避免用擬合風(fēng)切變垂直外推高層風(fēng)況時(shí)受到地表障礙物粘性力的影響。

4、測風(fēng)塔附近無相關(guān)性較好的氣象站數(shù)據(jù)或與MERRA2數(shù)據(jù)相關(guān)較差時(shí)，若該測風(fēng)年不是明顯大小風(fēng)年時(shí)，為避免越訂正越出錯，可不對該塔數(shù)據(jù)進(jìn)行代表年訂正處理。

5、上網(wǎng)發(fā)電量需要對軟件計(jì)算出的理論發(fā)電量進(jìn)行折減，折減系數(shù)的選取應(yīng)根據(jù)風(fēng)電場當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件、電網(wǎng)運(yùn)行狀況、場內(nèi)線路長度、風(fēng)電場規(guī)劃等條件綜合考慮。避免人為的減少折減系數(shù)或提高折減系數(shù)，造成發(fā)電量計(jì)算結(jié)果不客觀。