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   前言

    風(fēng)能評估、微觀選址工作是風(fēng)場建設(shè)初期最重要的工作內(nèi)容之一。 
        
    一個準確、可靠的風(fēng)能和微觀選址評估報告能夠確保風(fēng)力發(fā)電機組的可靠運行，并為風(fēng)場投資回報率提供了可靠的依據(jù)。
        
   我們在歐洲的同事對風(fēng)場風(fēng)能的評估誤差可以控制在 7% 之內(nèi)，而國內(nèi)的項目評估，綜合折減系數(shù)往往高達 30% 左右。

   為什么會有如此大的差別呢? 

   根據(jù)我對近幾年所做項目的經(jīng)驗總結(jié)和與歐洲同事的探討，主要原因歸納如下幾點：

   一、現(xiàn)場風(fēng)力數(shù)據(jù)測試時間過短，所使用的風(fēng)力數(shù)據(jù)不具有代表性。

   風(fēng)電場建設(shè)之初，現(xiàn)場風(fēng)力數(shù)據(jù)至少需要測試 2 ～ 3 年時間，同時還要獲得風(fēng)電場附近氣象站 30 ～ 50 年風(fēng)力數(shù)據(jù)，用于對現(xiàn)場測試的風(fēng)力數(shù)據(jù)進行長期修正，以增強風(fēng)場評估數(shù)據(jù)的可靠性。

   但是在我國，很多項目為了趕工期、追進度，業(yè)主往往對現(xiàn)場風(fēng)力數(shù)據(jù)只測試 1 年，甚至更短，也不進行長期修正，從而造成了風(fēng)場風(fēng)能評估誤差的增加。平均風(fēng)速的誤差每增加 1%，風(fēng)場風(fēng)能的評估誤差就會增加 3%。因此，風(fēng)能評估人員在得到業(yè)主所提供的風(fēng)力數(shù)據(jù)后，一定要認真整理分析，對漏測的時間段或測試異常的時間段的數(shù)據(jù)進行修正，以確保得到具有代表性的風(fēng)力數(shù)據(jù)，作為風(fēng)場建設(shè)的測算基礎(chǔ)。

    二、風(fēng)電場地表粗糙度定義存在誤差，增加了風(fēng)能評估的誤差。

    風(fēng)電場地表覆蓋物特征會對風(fēng)電場風(fēng)能的輸出產(chǎn)生重要的影響。森林、草原、農(nóng)田等不同地表狀態(tài)的表面粗糙度有很大區(qū)別，而我們在計算機上建立模型的時候，由于手里地圖等資料精度的影響，常常會產(chǎn)生誤差。

    因此，在建立模型之前，選址人員最好先到項目現(xiàn)場進行一次實地考察，對比手里的資料是否與現(xiàn)場地貌相吻合，如發(fā)現(xiàn)誤差需要及時調(diào)整。在計算機模型上定義地表粗糙度之后還要進行反復(fù)校核。簡單的驗證方法是在測風(fēng)塔的位置放置一臺風(fēng)機，設(shè)定此風(fēng)機的輪轂高度和測風(fēng)塔風(fēng)速儀的高度相一致，之后運行此模型，檢查輪轂處的風(fēng)速是否和測風(fēng)塔實測風(fēng)速相一致。如此反復(fù)，直到一致為止，從而得到最優(yōu)的風(fēng)場地表粗糙度數(shù)據(jù)。

    三、等高線數(shù)據(jù)不夠精確，造成風(fēng)能評估的誤差。

    等高線的準確是整個風(fēng)場模型準確的前提條件， 而現(xiàn)在很多設(shè)計院和業(yè)主使用 1：50000 或 1：5000 航拍地圖，將其掃描到評估軟件后對不規(guī)則等高線進行手動調(diào)整。這一過程往往會產(chǎn)生較大的誤差，甚至達到 30 m 以上。如此大的誤差，尤其對于地形復(fù)雜的風(fēng)場，造成了整個模型從根本上發(fā)生錯誤。因此，建立等高線模型之后選址人員仍需要到現(xiàn)場進行實地考察，尤其是測風(fēng)塔等關(guān)鍵點。

    四、測風(fēng)儀沒有定期進行校正。
        
    測風(fēng)儀屬于高精度儀器，如果不定期進行校正，誤差就會逐步增加。而很多業(yè)主安裝了測風(fēng)儀之后就只是等待下載數(shù)據(jù)，忽視了對測風(fēng)設(shè)備的定期維護，從而影響測量數(shù)據(jù)的可靠性。
        
    五、沒有考慮現(xiàn)場空氣密度對發(fā)電量的影響。
        
    現(xiàn)場空氣密度下的功率曲線是風(fēng)電場發(fā)電量準確評估的重要條件。空氣密度和風(fēng)功率密度成正比例關(guān)系，但標準空氣密度下的風(fēng)機功率曲線和不同空氣密度下的風(fēng)機功率曲線并不是成正比關(guān)系。雖然有些風(fēng)能評估軟件在建立模型時已經(jīng)考慮了現(xiàn)場空氣密度對風(fēng)能的影響，但往往只通過簡單的比例關(guān)系進行折減，從而影響到了風(fēng)場最終發(fā)電量的評估。
        
    六、過分依賴軟件的自動生成功能。
       
    現(xiàn)在的風(fēng)能評估軟件大多具有自動布機方案的功能，即設(shè)計人員輸入風(fēng)場裝機容量、風(fēng)機臺數(shù)、風(fēng)機間間距等參數(shù)后，軟件會自動生成布機方案，我們設(shè)計人員往往過分依賴此功能。
        
    此自動布機方案的原理是軟件首先搜索風(fēng)電場中發(fā)電量最好的第一個機位，搜索到并固定此機位后，軟件開始搜索第二個機位，搜索到并固定此機位后，軟件搜索第三個……以此類推，最終生成整個風(fēng)電場的布局方案。然而此方案并不一定是最佳方案。雖然下圖方案 1 中山頂?shù)娘L(fēng)機發(fā)電量是最好的，但方案 1 中兩臺風(fēng)機的綜合發(fā)電量并不一定比方案 2 中兩臺風(fēng)機的綜合發(fā)電量高，因為我們應(yīng)該考慮的是整個風(fēng)場的綜合發(fā)電量，而不能局限在某些個別風(fēng)機的單機發(fā)電量。
        
    下圖是內(nèi)蒙某個項目實際的微觀選址方案。
        
    方案 1 是由電腦自動生成的，其中最好風(fēng)能的位置都已被占用；
        
    方案 2 是在方案 1 的基礎(chǔ)上進行了手動調(diào)整，雖然放棄了部分最好的風(fēng)能位置，但方案 2 中的風(fēng)場綜合發(fā)電量卻要比方案 1 高出 6% 左右。

        由此可見，在軟件自動計算之后一定要進行手動調(diào)整，調(diào)整后的方案往往會使整個風(fēng)電場的發(fā)電量有顯著的提高。

   七、風(fēng)機定位一定要考慮實際吊裝及風(fēng)機基礎(chǔ)施工的可行性，以免給將來的項目執(zhí)行造成隱患。
        
    在微觀選址時一定要考慮將來項目執(zhí)行中風(fēng)機的實際吊裝及基礎(chǔ)施工的可行性，要給吊機和基礎(chǔ)施工留出施工位置。通常情況下，MW 級風(fēng)電機組基礎(chǔ)至少需要一個 20 X 20 m 的施工平臺和 40 X 40 m 的吊裝平臺，所以在地勢起伏較大的山地地區(qū)，一定要考慮周全，不要給將來項目執(zhí)行造成麻煩。特別在丘陵地區(qū)，更應(yīng)該注意。
       
    如下圖，基礎(chǔ) A 的位置高于基礎(chǔ) B 的位置，風(fēng)能相對會豐富一些，但施工時一定不能以丘陵頂端作為 0 米開挖，否則就會出現(xiàn)基礎(chǔ)坐落在回填土上甚至基礎(chǔ)外露的情況。基礎(chǔ)的有效深度一定要滿足設(shè)備廠家技術(shù)要求，以避免風(fēng)機發(fā)生傾斜甚至倒塌的情況出現(xiàn)。

    八、微觀選址完成后需要定期對風(fēng)場評估結(jié)果進行核對，找出其中誤差的原因為將來新的項目積累經(jīng)驗。
        
    各個風(fēng)場項目的地理地貌、風(fēng)資源狀況不盡相同，因此，微觀選址也需要不斷在實踐中累積經(jīng)驗，以在新的項目中吸取教訓(xùn)，不斷減小誤差，讓風(fēng)機的效能得到最好的發(fā)揮。
        
    結(jié)束語
 
    綜上所述，前期的風(fēng)能評估、微觀選址工作是一項需要長期累積的風(fēng)力數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并在操作中根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行調(diào)整并不斷累積經(jīng)驗的工作。這樣才能充分利用當?shù)氐娘L(fēng)資源優(yōu)勢，使風(fēng)機最優(yōu)化的工作，以保證風(fēng)場投資回報率。

    Nordex 公司在微觀選址方面經(jīng)驗豐富，并可在項目前期為微觀選址提供咨詢和評估，幫助我們的業(yè)主設(shè)計最佳的風(fēng)場方案。