1华能清能院在复杂山地风能资源评估方向的探索与思考-可分享.pdf

1、华能清能院在复杂山地风能资源评估方向的探索与思考中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司汇报人 程 瑜2023年8月10日案例分析案例分析 目目 录录0303华能清洁能源研究院华能清洁能源研究院HUANENG CLEAN ENERGY RESEARCH INSTITUTEHNCERI 2020.All Rights Reserved0404总结与思考总结与思考2 2中微尺度数值模拟框架中微尺度数值模拟框架0202复杂山地资源评估特点分析复杂山地资源评估特点分析0101复杂山地资源评估特点分析复杂山地资源评估特点分析1 1华能清洁能源研究院华能清洁能源研究院HUANENG CLEAN ENERGY

2、 RESEARCH INSTITUTE3 3HNCERI 2023.All Rights Reserved复杂山地资源评估特点分析4资源评估准确度不足资源评估准确度不足测风数据代表性不足测风数据代表性不足地形地形建模平滑处理建模平滑处理数值求解存在误差数值求解存在误差HNCERI 2023.All Rights Reserved5设计施工中对微地形影响考虑不足设计施工中对微地形影响考虑不足风电场风电场施工导致施工导致的问题的问题施工单位为施工方便，将机位移动到山的马鞍面上，造成机位湍流偏大。微观选址问题微观选址问题微观选址中，为确保装机容量，或受限于敏感因素约束，导致部分机位资源情况较差。复杂

3、山地资源评估特点分析HNCERI 2023.All Rights Reserved6设计施工中对微地形影响考虑不足设计施工中对微地形影响考虑不足机位机位施工施工前后前后山体变化山体变化由于考虑风机基础施工，项目建设过程中可能存在切削部分或全部山头的情况。导致风机实际海拔与微观选址海拔不一致的问题。复杂山地资源评估特点分析HNCERI 2023.All Rights Reserved7设计设计施工施工中对资源产生的影响中对资源产生的影响高边坡问题高边坡问题高边坡机位会造成机位湍流过大，风轮面受力不均，引发机械故障甚至倒塔事故。近年来，大叶轮直径风机事故频发，主要是叶片设计的结构强度不满足局部载荷

4、要求。这类风机如果与高边坡机位叠加，带来的风险更大。复杂山地资源评估特点分析HNCERI 2023.All Rights Reserved8测风数据代表性不强机位建设前后的山体变化风电场建设中产生的问题地形图测图不准确计算机模拟不准确微观选址问题低效机位结果：结果：低效机位低效机位由于多种不确定因素的影响，复杂山地项目非常容易产生低效机位。在运行的项目中，不乏低效机组的情况。例如，西南地区某风电场的1个机组，因微观选址问题，年等效满发小时数仅有300h。华北平原某风电场的1个机组，因建设问题长时间停机，年等效满负荷小时数不足700h。个别风电场，因资源评估不准确，整场发电量不及预期。复杂山地资

5、源评估特点分析复杂山地中微尺度数值模拟框架复杂山地中微尺度数值模拟框架2 2华能清洁能源研究院华能清洁能源研究院HUANENG CLEAN ENERGY RESEARCH INSTITUTE9 9HNCERI 2023.All Rights Reserved中微尺度耦合架构10数据管理数据管理：地形、粗糙度、气象、测风、机位、风机处理功能处理功能：地形编辑、数据转换、资料同化、边界层参量计算、测风塔自动选址、测风数据插补仿真功能仿真功能：建立目标区域、中尺度数值模拟、中尺度后仿真仿真功能功能处理、CFD数值模拟、生成风资源分布、微观选址中微尺度耦合技术中微尺度耦合技术：典型风况分类方法，森林冠

6、层模化方法、风机致动盘方法HNCERI 2023.All Rights Reserved中微尺度耦合架构11典型风况：典型风况：与传统资源评估方法按风向扇区分区不同，针对中尺度风速时间序列，采用相似度评采用相似度评价方法，建立少量具有高度代表性格点风速矢量价方法，建立少量具有高度代表性格点风速矢量主要特点：主要特点：（1）代表性代表性，典型风况所代表的实际风况具有高度相似性；（2）正交性正交性，不同分组的典型风况之间有较大的差异；（3）数量合适数量合适，不宜过少，要能完全表征实际风况的特点，也不宜过多，否则会导致微尺度计算量不可承受生成方法：生成方法：通过聚类技术（Clustering）实现典