DNV GL-Energy可再生能源顾问部门Benoit Nguyen：风场堵塞效应对发电量的影响

2019年10月21-24日，2019北京国际风能大会暨展览会（CWP2019）在北京隆重召开，大会主题“风电助力‘十四五’能源高质量发展：绿色、低碳、可持续”。自2008年首次在北京举办以来，已连续举办11届，成为北京金秋十月国内外风电行业争相参与的年度盛会。

10月23日下午，举办了“智慧运维论坛——风电智慧运维实践”。

DNV GL-Energy可再生能源顾问部门负责人BenoitNguyen发表了题为《风场堵塞效应对发电量的影响》的主旨演讲。

以下为发言内容：

Benoit Nguyen：非常感谢邀请我来到这里，我非常兴奋来给大家介绍一下我们最新的发现，DNV GL-Energy是一个致力于新能源领域开发的公司，我们致力于进行相关领域的研究，我今天会给大家讲一讲风场堵塞效应的问题，看一下这张照片，它是丹麦的一个图景，你可以看到我们风场的设备，实际上在轮机之间会相互产生一些干扰，数据也告诉我们，风机它会产生干扰。这个对我们来说是很有挑战的，我们在设计和建设之初就应该考虑这个问题。

如何来看待这个问题，我们也在跟不同运行的风场，要求关注它的气象条件，我们的想法就是要将在两个地方的风速进行比较，然后看一下风速还有和实际运营以及阻塞之间的关系，然后用一些动态的分析来进行堵塞的建模，然后试图能够重现现实当中的场景。我们有一个CFD软件，这个软件就是使用数据来做方程，它比较特殊的一点在于，我们要在一个稳定的环境下和不稳定的环境下进行测量，它会对气流产生很大的影响。

如果我们看一下海上的风力，还有在美国、中国内蒙有很大的平原和草原，这个时候空气的温度也会因为太阳的照射而上升。我们的建模是用风机来进行的，这方面的研究我们已经做了几年了，我们使用这样的曲线来去测量，在风机的前端和后端产生的影响，我们首先看一下实际风机的运行，这里大家可以看到是风场当中的P5和P6的风机，我们认为风从北边吹来的时候，我们认为P5受到的影响要比P6大，我们在风场建设之前就进行了风速的比较，然后在风场建设之后我们进行进一步的测量和分析，这个图告诉我们，我们一共是比较了五个不同的风场，所以一共是有23个风机，其中有22个表明有不同的风速，然后我们最近的一个项目也看到了有0.5、0.6的影响，我们这很难捕捉这些数据，因为我们的风速很小。

我快速为大家解释一下左边这张图，展示的是风场第一排风机的运行情况，可以看到在边上的风机它的发电量要比中间的少，实际上可以看出在上游风机会相互产生干扰。我们做的一个假设，可以做出这样一个曲线，然后用曲线来预测未来的发电情况。这里我们可以看到风场，一开始的假设可能是错误的，大家看一下进行长期预测的时候，如果我们有了一个计算力，可以去预测它的最高发电量。再利用这个曲线就可以计算出最高的发电量来，把不同风机之间的影响进行一个计算就可以预测未来的情况。

来看一下第一步，我们想去测量一下风机的绩效，要去了解自由条件下的风速还有风向，我们这里计算出它的风速和风量以后，这是一个自然的风场，一个自然的实际的风场当中，从塔筒的情况就可以进行预测，有了这样的条件我们就可以提供给OEM，OEM就可以做出一个更稳定、更可靠的设备。在去衡量这个风机之间产生的一些区别，这个我们叫空气效率，现在有很多的模型都已经得到过校准，行业当中现在普遍认为这样的风机产生的效率是最大的。我们在未来做预测的时候，也应该通过这个公式进行测量，然后再去决定校准的情况，所以现在目前校准的状况也不是非常一样，有的人是应用热力的模型，行业当中各有各的做法，但是因为堵塞效应，有一些风机当中没有办法产生百分之百理论的发电量，主要是因为风机的堵塞效应，这块所占的损耗是非常重要的。

简单的总结一下我们在看理论框架的时候，比如说能够产生多大的功率，要考虑到这个堵塞效应，如果想让OEM去测试风机，还是要让它去测试多种情况，比如它完全跟风向一致的时候，同时还要测试两个风机的结果，因为如果只测量一种的话，理想情况下他得出来的偏差会比较大，也就是说可能跟质保上面提的容量少了1%，所以要把两台风机放在不同的测试角度去进行测试，来减小堵塞带来的影响，

还有跟测试之前的一些预测，这个差值从0到4都有可能，在发电的时候就带来4%发电量的减少。再比如说像欧美的发达成熟市场当中，他们的规模会比较小，所以4%可能没有太大的差别，但是在中国一般风电场装机容量都比较大，4%的影响是比较重要的，所以我们强烈大家在未来测试的时候考虑到这一点，非常感谢大家的聆听，有没有时间问几个问题，大家有问题的话可以提问。

（根据演讲速记整理，未经演讲人审核）