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CWP2016:投资者海上发电发展前景有信心

2016-11-20  来源:中国风力发电网  [已有0人评论]  [有偿投稿]
核心提示:睿风能源科技(北京)有限公司总工程师张勇在论坛上发言,并分享了海上风电场机组布置优化技术。
中国风力发电网讯:10月19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。睿风能源科技(北京)有限公司总工程师张勇在论坛上发言,并分享了海上风电场机组布置优化技术。
以下是发言全文:
张勇:今天带来的是海上风电厂机组布置的技术。主要5个方面的内容。分别是国内外海上风电发展情况,海上风能资源与机组布置特点,还有布机优化技术工作原理,还有工作建议。
刚刚聊了目前我国海上风电发展仍然处与一个起步阶段,去年年底,全国海上并网装机容量75万千瓦,加上今年上半年并网江苏的项目,还有福建项目,差不多今年年底达到100万千瓦。十三五国内海上装机目标这么多,不知道现在的目标变化了没有。但是在国外,根据欧洲风能协会的统计,截止到2016年,今年上半年欧洲海上风电项目并购70%以上来自于中国。分别是国投电力,还有30家集团在英国和德国的海上风电项目一些并购。说明,国内投资者对于国内外的海上发展前景还是比较的有信心的。关于海上风电资源一些特点,与陆地风厂不一样,海上主要特点,由于没有地形,障碍物影响,这个风速分布都是比较的均匀。但是,由于海上风电厂接收到一些影响。因此,这个风速和风向变化比较的大。风向的变化会对海上风电厂季度布置带来比较大影响,这一点一般被国际部门忽视到的。
基础布置方面,国内外海上风电厂都是采用规则型的方案,比如说,丹麦最早的一期,还有目前最大的海上最大的风电项目都是采用成行成列的机组布置形式。还有一些风电厂采用类似与扇形的布置方案,2010年以后非常的少见了。
下面做一个具体一个事例。左边这个卫星图,伦敦东部的北海地区的4个海上风电项目一个卫星图片,我们对于4个海上风电厂这个特点做一个深入的研究。这4个内部,机组相对的位置关系可以用平行4边行进行表述,我们可以发现什么呢?就是这些风电厂这个形态差异非常的大。我们可以看到,在这个区域,由于有相似的资源条件,这个形态差异非常的大。是否有比较优的形态呢?可以不可以找到最优一个方案呢?答案是肯定的。实际上对于采用规则的海上风电厂,可以把机组之间的相对的位置关系可以用平行四边形进行描述,风电厂内部行距列距用平行四边形长边短边表示。通过这种转化可以把机组部机转化成一个模拟,可以非常非常容易地可以计算出来风电厂各个机组之间的距离还有这个情况。
在加上合适的这个模型,我们可以计算出来各个风电厂的排布效率一个曲线。这个动态图是丹麦的一期风电厂,在不同方向上的风电厂的排布效率变化图。风向与风电厂的行或者列平行的时候,这个时候这个效率是最低的。因为正好后台当中是在前面影响之下,而当这个风向与风电厂的行与列成一定夹角的时候,这个时候的损失是最小的,这个时候效率是最高的。怎么找到最优的一个点呢?也就是这个设计结论呢?
我们可以改变这个平行四边行不同的参数,长宽,还有夹角,可以得到一系列可以代表风电厂各个方向的排布效率一个曲线。加上我们得到的风数据,还有机组一些相关参数,我们可以非常容易计算出来,这种情况下整个发电量,还有整个的一个损失。
因此,我们可以得到这样一个风电机组一个流程图。首先,就是建立风电机组之间相对的平行四边形位置关系。然后,计算风机之间的距离,加上机组自然数,计算一下发电量,循环这个过程。算出一系列的发电量,找出发电量最大所对应的那个平行四边形那个参数,这样找到了最优这样一个方案。
在这个模型方面主要是考虑优化速度,还有计算能力一些限制。我们目前行业内应用最广泛的这个模型,是可以计算完全尾流和部分尾流相互的叠加。最终的结论出来了以后,我们还是建议用户可以用多种一个尾流模型,对于最终的方案可以做一个最终的损失的教研。
下面就是这个算例方案,这个布置优化方面,已经做了很多的研究工作,其中比较有名就是一个Grady算例,这个部级范围是什么呢?就是两公里乘以两公里一个正方形区域,一个参数叶轮直径为40米,推力系数为0.88。在算例一当中,就单风向,单风速这样一个风力资源条件。这个是得到了这样一个部级方案,就是这个图,右侧就是这个部级方案。通过这个尾流计算,我们可以得到整个的一个效率。从图上可以看到,Grady排污效率就是85%左右。这个是达到了100%。

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(来源:能见APP)

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