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精益风资源评估为分散式风电开发奠定基础

北极星风力发电网  来源:中电新闻网  作者:简悦  2018/8/2 13:56:41  我要投稿  

北极星风力发电网讯:2018年,分散式风电开发模式迅速增多,要想保证“小规模、大收益”,从风场开发前的测风、选址精准评估风场的各项数据,为未来风场的建设、运营打下坚实的基础,中国电力报记者围绕风场开发前风资源评估的重要性采访了北京东润环能科技股份有限公司(简称“东润环能”)咨询事业部副总监王红芳。

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记者:开展风资源评估对分散式风电的重要性有哪些?

王红芳:开展风资源评估的主要目的在于分析风资源条件、选择合适的机组型号、评估项目的发电量、校核风电机组载荷等,无论是对集中式风电还是分散式风电都是十分重要的,它是保障风电项目能否安全稳定运行,是否获得收益的重要前提。但是分散式风电一般规模较小、选址较为灵活,从成本和项目进度等各方面考虑,都很难按传统集中风电开发的方式完成风资源的评估工作,其实本质是对风资源评估提出了更高的要求。

4月16日,国家能源局关于印发《分散式风电项目开发建设暂行管理办法》中对测风并没有提出明确的要求,相当于明确了不强制1年的测风数据要求。2015年12月,中国气象局出台的《分散式风力发电风能资源评估技术导则(QX/T308-2015)》是目前唯一一个关于分散式风电开发与评估方面的技术标准,提出了可以通过数值模拟方法对分散式资源评估,但目前没有实际测量数据,只采用这种数值模拟的方法,计算误差还很难控制。

目前业界普遍认为,东润环能发布的利用中尺度气象数据,使用动力降尺度技术,通过测风实测数据(测风数据并不须位于场内,尽可能离场区较近),再对模式降尺度结果进行校验修正后对风资源进行评估是目前分散式风电资源评估和微观选址的主要技术方向。自东润环能发布这个中尺度气象服务、雷达测风数月订正延长一年、CFD降尺度微观选址技术解决方案后,业界部分风机厂商先后也对外发布了类似的技术解决方案。

记者:该解决方案只为分散式风电提供服务吗?

王红芳:从技术上讲,无论分散式风电还是集中式风电是都可以应用这项服务,其中雷达测风服务一直为各类型风场开发提供。从目前的现状和技术标准要求上,因为集中式风电明确要求至少1年以上的实测测风数据,用中尺度数据订正实际一年数据的诉求不强烈,但实测年是大风年、小风年很难判断,利用中尺度气象长数据时间,对运行25年的风场来说,进行分析有很大的必要性。

记者:东润环能风资源评估整体解决方案的核心竞争力是什么?

王红芳:目前还没有一个专门针对分散式资源评估的成熟商业模型,这项服务是否具有竞争力的核心是数值模拟技术、计算模型、观测数据的质量、数量等,最终能分析出的风资源评估的准确有效性,是否可以满足投资需要。东润环能与中国科学研究院大气物理研究所、国家气象局公共事业服务中心、华北电力大学作为核心技术合作单位,在电站运行和测风等方面拥有大量的数据资源,不仅有自主知识产权生产的中尺度历史模型和预报数据,还与丹麦、西班牙、英国、美国和日本长期合作,在中尺度历史模拟和预报数据上可以说走在世界前列。无论从计算技术讲,还是从观测数据拥有量上,国内很少或者几乎没有公司比我们有更大优势。

在雷达测风服务方面,东润环能依托于军用探测气象雷达、大数据云平台技术、北斗传输技术等,已经具有成熟的技术方案和很多案例。目前方案的是:在每个声波雷达配备一台北斗数传终端,通过MODBUS定时采集雷达测风数据,实时接收激光雷达的北斗数传终端上报的雷达气象数据,并通过互联网将雷达气象数据推送给东润的云平台,东润环能云平台通过云计算定时以邮件的形式发给客户。

东润环能这项服务可以说具有丰富的声波雷达和激光雷达安装、维护经验以及现成的数据服务团队。

在动力微观降尺度方面,东润环能主要与华北电力大学利用CFD流体模型软件进行合作研究,特点之一是采用全厚度大气边界层模型,适用目标高度50~200米的风资源,涵盖100米以上的分散式风电利用高度,而市场主流一般采用的表面层模型是适用于0~100米高度。这个模型软件在丹麦举办复杂地形风电场流场计算模型国际盲评对比中,计算结果进入TOP10,达到国际先进水平,也经过我们自己实际风电场的数据对比分析,结果是优于目前主流的风资源分析软件,计算模型在准确性上具有技术优势。

记者:风资源评估为风场提供哪些服务与其他同业者相比有哪些优势?

王红芳:就像前面所述我们主要提供三方面的服务:一是中尺度的数据服务,可以提供1千米分辨率、每天96时次的高精度历史模拟数据,包括温度、压强、风速、风向、风功率密度、太阳总辐照度及直射散射辐照度等多种气象参量;一是提供测风数据服务,提供租赁、安装、数据、评估一站式服务;另一个就是提供整套分散式风资源评估解决方案服务,包括中尺度数据、雷达测风服务和CFD降尺度微观选址,最终以提供风资源分析报告和微观选址等方式展现。对于分散式风资源评估,通过我们大量的数据分析,建议雷达测风在3~4个月左右,当然测量时间越长相对可靠性越高。

从成本情况看,比如风场建测风塔的成本远高于使用租赁雷达的方式,同时雷达体积小易移动,节省了很多成本,这样一来,相比于应用测风塔的整体方案,东润环能的服务可以节省很多成本。由于各种项目要求有所不同,服务费用大约在10~20万左右,这个价格在行业内的也是较有竞争力。

原标题:精益风资源评估为分散式风电开发奠定基础——访北京东润环能科技股份有限公司咨询事业部副总监王红芳

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