风电场机组选型及微观选址工作介绍_725

国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.风电场机组选型及微观选址工作介绍国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.国电联合动力技术有限公司2014-7-25UNITEDPOWER国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.一、联合动力风资源团队介绍二、风电场机组选型及微观选址三、联合动力微观选址经验目录国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.团队介绍风资源团队隶属国电联合动力技术有限公司营销支持中心技术部，业务范围涉及宣传、销售、研发、服务等领域。包括售前阶段服务、售中阶段服务、售后阶段服务和技术相关研究及培训共4大部分•1.售前阶段服务包括：①测风塔选址，②风电场宏观选址，③风能资源评估和机型选型分析，④风电场产能分析，⑤布机优化，⑥统计分析全国风资源情况，⑦技术演讲及培训•2.售中阶段服务包括：①风能资源评估和优化布机设计，②风资源相关技术会议•3.售后阶段服务包括：①风机安全性复核，②风电场后评估•4.技术相关研究及培训包括：①为客户、下游公司培训，②参加社会演讲及交流，③软课题技术研究国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.团队构架风资源团队风资源评估水平已达到可研报告及详细设计深度，并获取国内外多家机构认可微观选址5年丰富经验，1600多个项目现场选址，涉及山地、平原、沿海滩涂、国外等诸多不同地形环境风资源评估微观选址经济分析与水规总院、国电集团新能源院、西北院等诸多单位密切合作，300多次经济评价工作经验国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.风电场项目•近5年，风资源团队共完成1600多个项目评估及微观选址工作，其中国内项目约1300个，国外项目约300个。•业主单位涉及50余家，设计院20余家，咨询机构10余家，业主技术评估单位40余家。•风电场地形有平原、丘陵、山地、高原、潮间带等。•风电场特殊气候特征有冻雨、台风、盐雾、沙尘等。•风电场前期踏勘条件恶劣，森林、沙漠、高山、雨雪天气，80%的区域只能徒步。•风电场评估、微观选址及排布优化等专业技术，为客户提供细致化服务国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.技术实力风能密度分析风机尾流分析结合遥感照片分析实地踏勘分析国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.技术实力地图处理分析风数据分析专家组讨论分析特邀专家评估后台技术力量支持国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.风电场项目踏勘条件树林沙漠高山雨雪天气国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.风电场项目现场踏勘条件悬崖丛林充饥被虫叮咬国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.1.1测风数据的重要性1.2测风数据的可靠性1.3测风数据处理和分析1.4代表年订正1.风电场测风2.1风电场等级划定2.2联合动力机型介绍2.机组选型3.选型结论二、风电场机组选型及微观选址国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.风电场测风数据是计算风电场年发电量的基础测风数据的重要性测得年平均风速的10%误差可能导致15-35%计算年产量的误差。国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.风电场测风数据是机组选型以及载荷计算的基础1.1测风数据的重要性国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.测风数据的可靠性•测风塔位置：具有代表性•测风塔数量：平坦地形1个，复杂地形2-3个•测风高度的选择•测风塔维护及数据管理•测风期1年1.2测风数据的可靠性国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.测风数据处理后，取完整年测风数据（数据完整率90%),计算主要风资源参数:•空气密度：根据温度和气压计算•湍流强度•平均风速：年、月、日变化规律•风玫瑰图：主风向•风切变：特别是轮毂高度处风切变•最大风速：轮毂高度处50年一遇最大风速1.3测风数据处理和分析国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.1.4代表年订正数据时间序列的代表性：风电场运行20年平均风资源水平。国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.•邻近气象站数据：10m气象站风速、风向（10分钟、小时数据），日最大风速•中国气象局网站数据：日平均风速，日最大风速，无风向•NCAR气象卫星数据：6小时风速、风向，2.5*2.5度分辨率•其他二次开发公司数据：3TIR、Vortex等1.4代表年订正1.测风塔数据与长期数据的重合期要至少1年2.测风塔数据与长期数据的相关性系数0.8国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.2.1风电场等级划定国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.•风电场等级可能不单一容量较大、范围较广的风电场，往往其等级不单一，为充分利用风资源，往往考虑针对具体机位点的风资源情况进行机组选型，采用多种机型混排方案。2.1风电场等级划定国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.1.风电场机组选型必须基于完整可靠的测风数据。2.风电场等级判定以风电场50年一遇最大（极大）风速和湍流强度为主，平均风速作为影响机组选型的参考依据。3.机组选型时的平均风速、50年一遇最大风速均需折减至标况（空气密度1.225kg/m3)。4.对复杂地形风电场，需根据具体机位点风资源情况进行机组选型。3.小结国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.三、风电场微观选址1.微观选址基本原则2.风资源软件模拟3.简单地形微观选址4.复杂山地地形微观选址5.小结国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.风场发电能力发电量最大化平均风速入流角机组疲劳强度满足设计要求平均风速设计湍流强度风场建设成本建设成本最小化风机间距道路、电气线路，施工难度机组极限强度满足设计要求50年一遇最大风速布机原则经济性安全性1.微观选址基本原则国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.风资源关键参数入流角设计湍流强度50年一遇最大风速平均风速疲劳载荷主要来源影响发电量风资源评估软件WindographerWAsPWindFarmerWAsPEngineeringWTOpenWindWindSimWindPro等2.风资源软件国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.风电场微观选址和发电量计算，都需要借助于风资源评估软件。具体步骤如下。1、确认风电场可用土地的界限，需考虑风电场核准范围、省界、县界等。2、结合地形、地表粗糙度等信息，利用风电场测风塔实测或并经过订正测风资料，在风电场范围内绘制出轮毂高度处风能资源分布图。国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.3、根据微观选址的基本原则和风电场的风能资源分布图，拟定若干布置方案，并用软件对各方案进行优化，并结合现场情况进行调整。4、对各方案的发电量、尾流影响、投资差异及其它相关因素进行经济技术综合比较，确定最终的布置方案，绘制风电机组布置图。国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.上坡或进入风口等•来流受压•速度增大•环境湍流强度减小复杂地形下坡或远离风口等•来流扩张•速度减小•环境湍流强度增大复杂地形风资源分布规律3.复杂山地地形微观选址国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.1应选择平均风速较大，设计湍流强度较小处进行布机2设计湍流强度在高风速段超标时，可降低切出风速以降低疲劳载荷；在低风速段超标时，需慎重；在特定风向扇区内超标时，可考虑扇区管理方案。3设计湍流强度低于设计标准时，可适当提高设计平均风速（增大叶轮直径）入流角建议不超过12°，以控制发电量损失44.复杂山地地形微观选址国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.四、联合动力微观选址经验1.微观选址经验2.风电场实例龙源宁夏某风电场国电电力广东某风电场3.小结国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.1.微观选址经验1.业主方、设计院和风机厂家保持沟通顺畅。业主：掌控风电场建设进度和其它外部因素设计院：负责微观选址设计工作，综合考虑风电场建设的其它条件风机厂家：负责机组安全性，掌握机组载荷数据，通过项目工作，具有更丰富的微观选址经验国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.1.微观选址经验2.不可局限于软件测算理论结果。微观选址工作有一定的原则，但又不是牢不可破。根据具体项目情况，需结合实际项目经验，对软件微观选址结果进行调整。不可盲目信从软件结果。风电场项目微观选址经验很重要国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.1.微观选址经验3.重视风电场50年一遇最大风速。风电场50年一遇最大风速对风电机组的破坏性是直接的、巨大的，需得到足够的重视；太过保守又会导致机组选型不当，影响风电场收益。需结合多种方法对风电场50年一遇最大风速进行评估。国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.1.微观选址经验4.微观选址设计阶段就应充分考虑机组间距。机位排布的机组间距是不一致的，目前国内山地风电场主要考虑3D*6D间距进行布机。而具体风电场因主风向问题，可导致布机最小间距差异很大。垂直主风向可3D一般各方向5D国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.2.风电场实例龙源宁夏某风电场风电场容量99MW，海拔1800-2000m，空气密度0.99kg/m3，拟选用机型为66台UP1500-86IIIB-80m。风电场内4座测风塔，80m高度平均风速在6.86-8.04m/s，50年一遇最大风速在33.6-39.4m/s，各测风塔湍流强度均较低。国电联合动力技术有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD.20#机位，平均风速7.84m/s（