西安特变电工郭勤文：低风速复杂地形的精细化设计

能见APP讯：10月20日，2016年北京国际风能大会暨展览会在中国国际展览中心召开。西安特变电工电力设计有限责任公司副总工程师郭勤文在论坛上发言，他分享了低风速复杂地形的精细化设计。

以下为发言全文：

低风速板块我们公司也有相关的研究，今天和大家分享一下。我们是设计院，观点和一些厂家和专业的机构有一些差异性。我们首先提出低风速风场的控制，如何准确的掌握风电场风电的情况，低风速风资源分布差异非常大，每个点位的差异性非常大，最终的评估往往传统的手段只测定少部分的测风塔，这并不能满足实际的情况，这对业主来说是个困惑。

如果立测风塔，这需要很长的等待时间，基本上也得超过大半年，假如说测风塔的结果不理想该怎么办呢？对业主开发来说是严重的时间成本的浪费，包括也面临着收益上的风险。

低风速风电场的特点，地形复杂，而且小地形的影响也很严重，植被条件也很复杂，这是严重影响到微观尺度进行模拟的时候粗糙度的影响、微观气候的变化很多，地形的复杂造成局部地形的微观气候的变化、低风速复杂山地的时候配合的建设成本是非常大的，工程造价很高，又要保证发电量又要保证成本，两者相互取舍是很困难的，最终造成收益波动已经大，抗风险能力相对来说比较差，如何更加高效和准确确定低风速是否可行，是要采用一些新的手段来解决，不可能是非要常规来，就是立测风塔、不行再立测风塔，对客户来说时间成本和投入成本是不可估量的。

设计院搭建了基于不同模型的风资源评估体系，传统宏观选址的是根据各部门做的宏观资源的分布趋势，还有依托开发的经验，还有一种方式是以建风场的周围，看看旁边的地形就选块地。到后来发现借助数据库来进行查询，但是精度是否可以满足业主要求还需要打个问号。

举例，三个测风塔一期范围三个测风塔的差异比较大，一期风速有开发性，但是规模化效应，想在它的临近的区域再去开发，但是测下来的结果测风塔是5米23，但是这块是沿海地区，所以季节选择上受很大的影响，现在超低风速的这些是不能用了，这种情况下二期是无法开发的，通过中尺度的风资源模拟资源评估，确实一二期出现了一个隔离带，风速进行了衰减，通过降尺度的模拟，发现和实际测风塔的模拟情况是非常吻合的，要是前期就应用这种技术，有可能就达到快速的排查，后期的发展和风电场是否可以进行开发。

大尺度、中尺度、微尺度，在这个体系中很困难的是中尺度和微尺度耦合的分析，彭博士也是做这个方面的研究，就是使精度更加高一些。风电场针织是光伏电站，通过评估体系验证这个体系的准确率，也是广东的一个项目，是在陆河县三个测风塔，平均风速是6米甚至6米以下，左边的图是通过微尺度进行多塔综合计算的结果，右边是通过体系来做的，两张图来看吻合度相当高，这可以指导我们的前期规划和风电场装机容量的确认，三个测风塔误差最大的是3.7%，最小的只有1.7%。我们认为风电场早期开发引入我们的理念，第一节约了时间成本，如果模拟效果好，可以让客户快速决定上还是不上。

精细化设计，设计院提出设计的全生命周期，依托我们设计院电站评价的业务板块，基于不同尺度综合的分类评估体系，是设计阶段向前延伸，做到前端后评价是向后延伸，这是设计院全生命周期，也是复杂风电场做到的精细化设计的体现，低风速我们不敢开玩笑，有些客户的思想出现了。

通过先进的模拟手段把把风资源确定一个最合适的点，场地的线路、整个投资和收益率，，基础、集电线路

、道路设计、升压站选址与设计，设计院要把这些结合起来，最终反应在项目收益上，通过比选最终给客户提供最终的方案，让客户进行选择，哪种方法更好、哪个收益率更高。

设计院比讯都是按照设定的参数来设定，最终是为客户提供收益率高抗风险能力强的方案，通过我们的先进的技术和株距来保障发电量。

贵州签署的协议是200平米，海拔高度是五六米左右，山体不连续还设计的很陡峭，我们要得到具体可以开发多少，产能大概是多少，这是客户最关键想要的方面，当时只有一个测风塔，通过刚才提到的评估体系，最终在200平方公里的地方只选出了29个点，这让客户也很头疼，从整个图谱来看，面积非常大，但是有效面积风资源差异非常大，最终的核算方法也是像刚才我提的，有些是无效的增长，与其这种还不如不要盲目的扩大规模。

我们是做集成的设计，包括风电场的整体解决方案，还有客户收益率必须达到12%以上，风资源确定的情况下要帮他做精细化的设计来降低成本。尤其是复杂山地场地道路的投资比其他的风场大跟多，但是有个有意思的现象，这个风场可以选择两条作为进场道路方案。

方案1将20公里乡村道路进行拓宽和改造，配套的道路达到62公里，方案2是新建一个进场道路，造价高，造成是3374.5，如图，粉色是直接可以改造的道路。

复杂山地受气候的影响一般是预埋电缆，但是成本很高，实际采用地埋还是架空，我们要具体的分析，地埋电缆节约了573万，我们如果盲目选择架空线路的话这个费用是增加的。风机不同的厂家发电量也不一样，通过成本和发电量为客户计算收益率。

29台风机，有时候确实是复杂山地有些不能运行，因为运行的约束会比较大，在间距等等的控制上也不受影响，我们做了五种方案，相当于是容量不匹配相斥的情况，最终我们推荐了方案5。

除了风资源和风机，有些需要做精细化的设计，是否架空线路更有经济性？已有的扩建比新建道路是不是更具有经济性？最终客户寻求最大的收益率。

我们是很年轻的设计单位，201年年底成立，员工从20人发展到今天120人，我们的业务主要是在风电领域、光伏和输变电缆，谢谢大家！