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近日,运达股份自主研发、具有完全自主知识产权的“运风”风资源计算评估公共服务云平台获得北京鉴衡认证中心权威认证,对实现我国风资源评估系统国产化、精细化、产品化具有重要里程碑意义。
随着海上、大基地时代的加速推进,如何优化风场的机型配置和排布方案,以期获得更优发电量和经济效益?行业关注的种种问题都指向同一个名词——风资源技术。今日起,运达股份微信公众号特别策划《运风之道》专栏,带您一探究竟。
微观选址直接影响投资决策,关系后续的发电量水平和经济效益,可谓是风电场设计中非常重要的一环。为了提高复杂地形中的计算精度和准度,能够刻画场区内空气流动的细节特征、精确描述复杂地形对空气流动影响的CFD仿真风资源评估技术成为市场主流。
然而,目前市场上的通用商业CFD软件以及专为微观选址开发的CFD软件几乎均为国外厂商开发,并不完全适用于我国复杂多变的项目环境,且软件的采购、维护、升级成本昂贵,使得行业面临风资源评估软件“卡脖子”的困局。
为了突破困局,运达股份自2017年起自主研发风电场高精度CFD仿真技术,目前已经形成一套精准、高效、简洁的CFD算法,集成于“运风”风资源公共服务云平台上。通过上百组实际测风塔互推验证,相比于主流商业软件,“运风”将平均风速误差降低了1.7%,湍流强度误差降低了10%。平台算力由具备海量资源的超算中心提供,单个项目计算时长大幅缩短,且能够支撑大批量项目同时计算,使整体业务效率大大提升。
更适用风电项目的CFD核心算法
大气流动均为湍流,具有无序变化的特征,对其进行CFD仿真需要借助湍流模型。然而,不同场景下流动特征不完全相同,不存在适用于所有流动的湍流模型。就风电项目而言,场区范围通常为数十甚至上百公里,仿真所关注的结果点主要为地表上方数十至数百米。这类流动属于大尺度流动,有其独特规律,常见湍流模型无法对其精确刻画。为解决这个难题,“运风”研发了更适合大尺度空气流动的湍流模型,大幅提升计算精度。
此外,主流微观选址软件中的CFD仿真通常基于结构网格,但我国风电项目大部分建设于复杂山地。结构网格对这类地形的适应性不强,导致仿真失准或失败。针对该问题,“运风”采用非结构网格,大幅提升对复杂地形的适应性。
运风采用的非结构网格
“零基础”的CFD仿真
在CFD仿真中,需要根据原始地形数据进行几何建模,描述风电场区内地表的起伏变化,从而模拟地表对空气流动的影响。然而,原始数据中往往包含高程异常、等高线交叉等人工极难识别的坏点,导致几何建模时出现尖点、凹陷等异常地表,使仿真失准甚至失败。为规避这类问题,“运风”研发了地形数据坏点的自动识别及修复算法,自动识别原始地形数据中的坏点,并根据周边地形特征对坏点进行修复,大幅提升几何建模的成功率。
“运风”还对CFD仿真各环节的关键参数进行大量测试、验证,并研发了基于仿真结果特征的收敛判据,最终形成了一套自动化程度极高的CFD仿真流程。利用“运风”,无任何CFD基础的用户也可以发起流动仿真,并获得可靠结果,从而专注于项目评估和结果分析。此外,“运风”还集成了基于GIS的3D可视化模块,将流场仿真结果实景呈现于地形之上,方便用户查看和分析。
地形数据坏点自动识别及修复
基于GIS的流场3D可视化
独具特色的高边坡仿真功能
在风场建设、运行中,机位附近需要有一定范围的平台。对复杂山地项目,机位平台的建设通常靠开挖山体实现,但由于生态红线、行政边界、压覆矿等政策要求及工程建设要求,山体可能无法完全开挖,导致机位平台附近出现较高边坡。边坡的存在会改变局部空气流动,对机组发电量和安全性均有一定影响。据统计,约15%的项目存在高边坡现象,成为不可忽视的行业难题。
为把控边坡风险,推动边坡地形CFD仿真技术发展,“运风”平台专门研发了高边坡风险评估模块。该模块会自动根据边坡施工平面图和原始地形数据“开挖”边坡,精确刻画边坡处地形,并通过在边坡附近进行网格加密实现对流动的精确捕捉。在CFD仿真完成后,“运风”支持对多种轮毂高度的排布方案进行对比,辅助把控边坡风险,进行方案决策。
高边坡地形流场示意图
依托这套精准、高效、简洁的CFD仿真技术,“运风”平台已支撑公司1500余个项目的计算,并受到广泛关注,吸引数十家客户。未来,运达股份将继续以数字化、精细化、绿色化为目标,在风资源领域持续投入研发力量,不断探索、研究前沿技术,为风能资源的高效利用和风电场的高质量运营做出积极贡献。
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2019年7月23日,公司与广西藤县人民政府签订风电项目开发协议,计划在藤县境内开发建设100兆瓦风电项目。藤县位于广西梧州市西部,毗邻粤港澳,属南亚热带季风气候,比较适宜开发建设风电项目。根据签订的开发协议,公司相关领导积极与当地政府对接,协调风机点位选址。根据风资源情况分析,可开发区域
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作者丨陈新宇单位丨中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司摘要:随着开发条件好的集中式风电资源开发殆尽,弃风限电现象日趋频繁,注重消纳、并网灵活的分散式风电资源在近几年的时间内日益受到政府、风电开发企业的重视。但受限于之前分散式风电发展缓慢的局面,目前尚未有较为完善的分散式风电
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关于对黎城县黎侯镇风力发电工程项目选址的公示按照《行政许可法》等法律、法规规定,我局对黎侯镇风力发电项目工程选址申请材料进行了审查。为增加工作透明度,接受社会监督,现将项目基本情况和拟选址方案在“长治市规划勘测局网站(ghkcj.changzhi.gov.cn)和长治市人民政府网”上进行公示。公示时
船城风电场位于河南省洛阳市宜阳县,2017年,在年平均风速5.58米/秒的情况下,机组可利用小时数达2567小时,发电量1.23亿千瓦时,两项指标远超预期。河南属于低风速区域,洛阳的风资源在河南省内也并不是最好的,船城风电场是如何在先天资源条件并不占优的情况下打出一手好牌的?微观选址精益求精从洛阳
随着中国风电产业的大力发展,我国陆上风电场项目的地形越来越复杂,项目场址的湍流流场与IEC61400-1标准中给定的湍流谱模型可能完全不同,这将使得风电机组的载荷及功率预测结果的可靠性大大降低。本研究表明,在这类场址中,使用三维超声测风仪测风并配合专门的矢量算法程序,可以模拟出更符合实际的
近日,可再生能源专家技术委员会(REETC)《高边坡地形风电场风资源评估方法》项目工作组会议暨高边坡技术沙龙在京召开,会上,项目工作组就典型地形特征提取与高边坡分类、风参选取与计算分析、高边坡机位载荷计算方法研究、CFD建模与仿真计算分析、案例验证、工具化等六个子课题阶段性成果进行汇报,
你以为的风机,蓝天白云下悠悠转动、安安静静,事实上,其叶尖速度几乎与高铁时速相当,这噪音,想想高铁驶过耳畔的感觉便可略知一二。本身作为清洁绿色能源的风电,机组运行中产生的噪音、光影等污染一直是行业的一大痛点。如何通过技术手段打造贯穿全生命周期的环境友好型风电场,让“绿电”更“绿”
8月31日,老挝占巴塞省巴松项目测风塔开始测风,标志着云南国际在海外设立的第一个测风塔成功投运。该塔获取的测风数据将用于复核该区域风资源,为项目后续决策提供支持。当前,云南国际正积极推进老挝巴松风电场开发建设,项目位于老挝占巴塞省巴松县西部的高原边缘地带,距占巴塞省首府巴色直线距离
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近日,鉴衡认证中心为“金风科技风资源评估技术”颁发技术评估符合证明。这是国内风资源评估领域首个技术认证。在满足国家和行业标准基础上,金风科技细化了风资源数据处理和分析的技术环节,完善了发电量、机位点风况参数、折减系数及不确定度的具体计算方法,并填补了现行标准中“流场仿真技术规范”
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