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↑海上风电场起雾时,风机尾流“万马奔腾”的景象
尾流的千万收益落差
以新疆某项目为例,风电场共有264台1.5MW风力发电机组,主风向为西风,风向相对集中,排布方案为主风向上14排风机。
该风电场在可行性研究阶段,采用行业内主流商业软件(Park尾流模型),预估主风向的尾流损失为7.6%。但通过风电场实际运行数据分析(除限电、故障等),实际尾流损失高达16.2%,尤其从第三排风机开始尾流导致的发电量损失达20%(如下图所示)。本风场实际收益因前期主风向尾流评估不准确造成约8%的偏差,即每年收益比预期降低约1500万元。
尾流评估的误差不仅会影响风机的选型排布,使风场发电量无法达到最佳状态,还可能因过于乐观估计而导致投资决策失误。随着风机叶片长度不断增加,风机尾流对发电量影响也会持续提高,因此,行业对风机尾流效应特性和空气动力学属性的深入理解愈发重要。
传统尾流模型瓶颈
目前行业多采用传统商业软件做可行性分析,受架构限制,这些软件很难进行超大规模计算,因此所选尾流模型多为线性模型。线性模型采用的是经验参数,无法对风场实际尾流进行还原,更无法适应大基地、大项目的风场评估。
现行的主流尾流模型包括:线性模型(Park模型等)、二维CFD模型和三维CFD模型。
↑不同尾流模型原理
从原理上看,CFD模型是更为精准的尾流计算模型,能真实还原实际尾流情况,但CFD尾流模型需要较大的计算资源支撑。因此,行业需要在精度和计算成本之间找到平衡点,以可负担的成本达到最高的精度。
↑CFD模型计算费用与准确度的关系示意
致动盘尾流技术新模型
金风科技经过长期理论研究和大量测试验证,研发出风匠致动盘尾流技术,该技术基于致动盘风机模型,采用三维CFD求解,并融合金风风资源经验来评估尾流的影响。相比于线性尾流模型,对物理现象的还原度更高,精度也更好;相比其它CFD模型,又能较好的兼顾到计算资源以及效率。
↑致动盘风机模型
在技术突破的同时,要实现大规模应用,还需要软件的支持。但目前市场主流风资源评估软件基本来源美、德、法等国家,软件代码均非开源,无法对软件模型参数进行修正或优化。
近年来,金风科技凭借强大的风资源专业团队和多年的评估经验,率先搭建了一系列自主研发的风资源评估软件。2019年风能展,金风科技发布了风资源评估云平台——“风匠”(详情见《风象台 | 风匠,让平价时代风资源评估更加精准高效》),该平台采用自主研发的致动盘尾流技术得到了风电从业人员的广泛认可。
线性尾流模型偏差大,那么风匠致动盘尾流模型的表现怎么样呢?在“风匠”平台中建模,重新计算文初案例中的新疆风电场尾流损失情况,用时仅3小时得到了更接近现实的评估结果。
↑风匠致动盘尾流技术与线性Park模型结果对比
通过上图可以发现,采用致动盘尾流模型评估的各排风机尾流损失(蓝色柱状)与实际尾流损失(红色柱状)更为接近,尾流比较严重的区域(第4-7排和第9-11排)与实际运行结果相符。致动盘尾流模型还模拟出了第一排风机由于风场阻塞效应导致的功率损失,从全场统计结果来看,风匠计算尾流损失(蓝色柱状)15.5%,比商业软件线性Park尾流模型(绿色柱状)误差降低约8%。
风电机组的发展史是一部风机大型化、多元化的演变史,随着更多应用于大基地、海上等项目的大型化机组的崛起,行业对风力发电机组尾流效应特性的深度研究势在必行。金风科技愿与风电同仁一道共享经验和智慧,打造真正适用于未来风电发展的风资源评估平台。
想要了解更多尾流技术,敬请关注7月3日下午14:00即将召开的新一期“御风之道”线上直播,金风科技将联合鉴衡认证,并特别邀请中国华能集团清洁能源技术研究院、中国电建集团西北勘测设计研究院,带您共同探索CFD自主创新,破局尾流仿真。详情请扫描下方二维码。
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5月6日,中电建塔城额敏风电项目风力发电机组及附属设备采购项目成交候选人公示。项目装机规模600MW,成交候选人序号1为金风科技,序号2为三一重能。项目建设地点为中电建塔城额敏风电项目位于塔城额敏县南部区域,距额敏县城东南约56km。本项目是构网型储能示范项目,总装机容量600MW,拟安装17台单机
近日,中广核新能源(东兰)有限公司、中广核新能源(大化)有限公司成立,法定代表人均为马丰云,注册资本均为500万元,经营范围均包含:发电业务、输电业务、供(配)电业务;风力发电技术服务;太阳能发电技术服务。企查查股权穿透显示,两公司均由中广核风电有限公司、金风科技旗下钦州市金风科技
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北极星风力发电网获悉:4月30日,中国电建贵阳院湖北能源齐岳山风电场一期改造EPC项目风力发电机组及附属设备采购采购项目成交公示。公示显示,该项目中标整机商为金风科技。湖北利川齐岳山风电场工程,位于湖北省利川市谋道镇、南坪乡,原装机容量为49.3MW,安装58台歌美飒G58-850型风力发电机组,投
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北极星风力发电网获悉,近期,中电建发布《中国电建2025年一季度第二批200MW风力发电机组及附属设备集中采购项目成交公示》、《中国电建2025年一季度第三批162.5MW风力发电机组及附属设备集中采购项目成交公示》,公示显示,中船海装、金风科技、三一重能分别中标。相关阅读:运达、远景分羹中国电建48
北极星风力发电网获悉,近日,江苏海力风电设备科技股份有限公司发布《2024年年度报告》。报告披露,2024年,海力风电实现营业收入13.55亿元,同比下降19.63%;实现归属于上市公司股东的净利润6611.20万元,同比上升175.08%;实现归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润5772.97万元,同比上升14
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2025年4月10日上午,全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会“电力系统动态监测工作组”(以下简称“工作组”)主任张道农一行到访金风科技股份有限公司(以下简称“金风科技”)达坂城零碳风电装备数字工厂进行参观及技术交流。工作组一行深入全球领先的风电装备制造基地,实地考察智能化生产体
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大气风场的复杂性,会为风机尾流精确化评估也会带来挑战,所以尾流的影响,总结起来有两大部分,第一就是大幅度的降低了整场的发电量影响风电场的经济性;第二就是增加了机组的疲劳载荷,这会影响使用寿命。
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4月28日,华能蒙东新能源公司岭东二期100万千瓦基地项目首台风机吊装完成,为后续工程顺利推进奠定坚实基础。该项目是呼伦贝尔地区首个开工建设的国家第三批大基地项目,也是华能蒙东公司在呼伦贝尔地区的第二个百万千瓦新能源基地项目。项目位于阿荣旗境内,总装机容量100万千瓦,建设60台单机容量8.3
北极星风力发电网讯:4月30日,中船科技股份有限公司发布《关于子公司对外投资的公告》表示,根据公司主营业务发展需要,中船科技子公司拟投资建设日照基地项目、通榆一期项目,总投资金额预计约为54.8889亿元。其中,日照基地项目总投资金额约为30.6098亿元,通榆一期项目总投资金额约为24.2791亿元。
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作为中国荒漠化和沙化土地最为集中、危害最为严重的省份之一,内蒙古多年来将防沙治沙作为荒漠化防治的主要任务,持续打好“三北”工程攻坚战。近日,国务院国资委新闻中心举办的“走进新国企·中广核青山绿水行”采访活动走进内蒙古,探寻中广核集团(下称“中广核”)如何在这原野群山间种下万亩星河。
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