8 蔡彦枫-深远海风电项目风资源评估与机组排布关键技术_蔡彦枫.pdf

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1、第22届世界风能大会 风资源技术论坛深远海风电项目风资源评估与机组排布关键技术蔡彦枫广东省电力设计研究院有限公司 2025.12.04 汕头机组排布尾流分析 资源评估研究背景目 录阳江青洲三海上风电场1 研究背景350km100km近海场址深远海场址场址规模大型化、集群化、深远海化是今后海上风电规划的主要趋势。海上测风塔测风浮标 测风浮标全面代替海上测风塔成为深远海场址的主流测风方式，观测方法、运行维护、数据质控等均出现显著差异。1 研究背景4120个机位（5.5MW机组，已建成）350个机位（5.5MW7MW机组，已建成）450个机位（11MW13.6MW机组，已建成）预计约750个机位（1

2、3.6MW20MW机组，在建）深远海场址密集分布，不容忽视的尾流效应将对机组排布设计优化构成重大挑战。2 资源评估长年代参证资料5深远海环境缺乏健全的气象观测台网，利用再分析资料集的格点数据作为长年代参证资料需要全面检验。21个激光测风雷达（浮标）15个再分析资料集格点2 资源评估长年代参证资料风速、风向检验6相关系数0.80.850.90.951中心化均方根误差11.21.41.61.82Weibull k参数差00.050.10.150.20.250.3出现频率差00.511.52小时平均风速36风向扇区主导风向扇区偏差数目再分析资料（ECMWF ERA5）与激光测风雷达观测数据具有接近一

3、致的时间变化和频率分布特征，能够较为真实地反映深远海风能资源的全貌。2 资源评估时间变化基于再分析资料的长年代时间变化特征720002005201020152020年份主导风向年均变化NNWNWWNWWWSWSWSSWSSSESEESEEENENENNEN再分析资料显示，深远海区域的风速年际变幅普遍在2%4%之间，主导风向变动情况因区域不同而有所差异，主导风向对应频率具有约5%15%的年际变幅。2 资源评估空间分布阳江个例8MF1F2F3F4F5F6F7F8F950km100km 在长100km、宽50km的深远海场址群区域内，利用1个海上测风塔与9个海上浮标进行不同观测时间、不同观测地点的风

4、况参数综合对比，揭示深远海区域风能资源的空间分布特征。2 资源评估空间分布风况参数对比9123456789101112月份4681012风速逐月变化F1F2F3F4F5F6F7F8F9M0246810121416182022（时）678910风速日内变化F1F2F3F4F5F6F7F8F9M2 资源评估空间分布风况参数对比10MF1F2F3F4F5F6F7F8测风点位0.020.040.060.080.10.120.14风切变指数夏半年全 年冬半年35791113151719212325风速（m/s)00.10.20.30.40.5湍流强度IEC AIEC BIEC C在开阔外海区域，各类型风

5、况参数的时间变化特征趋同，说明深远海风能资源在大尺度上具有空间均匀性；月均风速与主导风向的偏差则反映了风能资源年际变幅的影响。123456789101112月份1.121.141.161.181.21.221.24空气密度2 资源评估空间分布117.94m/s7.89m/s7.75m/s7.84m/s7.96m/s8.19m/s统一利用ERA5再分析资料将海上测风塔与海上浮标同高度的平均风速订正至近25年平均值，可以发现该区域的风能资源在小尺度上具有较为清晰的空间分布梯度，该特征会对深远海场址群的发电量计算产生潜在影响。3 尾流分析观测试验12-8000-7000-6000-5000-4000

6、-3000-2000-100001000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000-8000-7000-6000-5000-4000-3000-2000-100001000200030004000500012368141516171822232425262930313537383940414345464951525455567172737445791011121920212728333436424447485053586162636465666768X（m）Y（m）Plan Position Indicator scan-3.0o pitch in Case Qin