風(fēng)電開(kāi)發(fā)如同足球場(chǎng)排兵布陣，都需秉承一個(gè)原則：位置、位置、還是位置！（重要的事情說(shuō)三遍）測(cè)風(fēng)參數(shù)是影響風(fēng)電場(chǎng)以及風(fēng)機(jī)位置的重要指標(biāo)。事實(shí)上，前期無(wú)論對(duì)風(fēng)資源作出何種程度的估計(jì)，都不如有臺(tái)測(cè)風(fēng)塔讓人更有“底氣”。
然而，分散式風(fēng)電卻缺少建測(cè)風(fēng)塔這一過(guò)程。分散式風(fēng)電在找到合適地點(diǎn)，掌握消納情況后，再在該地點(diǎn)附近搜尋風(fēng)資源。這種模式使得分散式風(fēng)電風(fēng)資源評(píng)估模式不同于集中式風(fēng)電開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，若按照集中式風(fēng)電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)辦法進(jìn)行風(fēng)資源評(píng)估，尤其是對(duì)于小容量的風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)，倘若立塔測(cè)風(fēng)一年，會(huì)大大增加時(shí)間和資金成本。
加之分散式風(fēng)電項(xiàng)目自身的特點(diǎn)，一般開(kāi)發(fā)地點(diǎn)周邊無(wú)測(cè)風(fēng)塔或測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)較少。如何準(zhǔn)確快速進(jìn)行風(fēng)資源評(píng)估是分散式風(fēng)電開(kāi)發(fā)需要解決的一大難題。
針對(duì)分散式風(fēng)電測(cè)風(fēng)難的問(wèn)題，金風(fēng)科技使用GOLDWRF虛擬測(cè)風(fēng)塔和雷達(dá)測(cè)風(fēng)技術(shù)，推出“仿真模擬+實(shí)測(cè)”的分散式資源微觀評(píng)估模式，“點(diǎn)面結(jié)合”，兩大技術(shù)“兩點(diǎn)一站式”解決測(cè)風(fēng)問(wèn)題。
針對(duì)分散式風(fēng)電宏觀選址風(fēng)圖譜偏差大、項(xiàng)目無(wú)測(cè)風(fēng)塔、測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、仿真模型偏差大等業(yè)務(wù)場(chǎng)景“痛點(diǎn)”，金風(fēng)科技通過(guò)與國(guó)內(nèi)外多家權(quán)威氣象機(jī)構(gòu)合作，將風(fēng)電行業(yè)中的兩大數(shù)據(jù)——測(cè)風(fēng)塔觀測(cè)和中尺度數(shù)據(jù)融合，形成獨(dú)具風(fēng)電特色的資料同化系統(tǒng)，同時(shí)結(jié)合全國(guó)大部分區(qū)域的氣象條件和地形分布特點(diǎn)，優(yōu)化風(fēng)資源模擬系統(tǒng)，讓模擬更加“智慧”，也更具中國(guó)特色。
對(duì)于具體的分散式項(xiàng)目而言，金風(fēng)科技在此模擬系統(tǒng)基礎(chǔ)上，利用多種數(shù)據(jù)源，根據(jù)各地區(qū)不同條件設(shè)置優(yōu)選的參數(shù)方案；在分析過(guò)程中，金風(fēng)科技根據(jù)不同的地形條件及項(xiàng)目特點(diǎn)使用不同的后處理方式，在這些排列組合的結(jié)果中，比選更優(yōu)方案結(jié)果，輸出完整年風(fēng)速數(shù)據(jù)，提升中尺度風(fēng)速模擬精度。
截至今年7月初，金風(fēng)科技使用虛擬測(cè)風(fēng)塔技術(shù)支持的分散式項(xiàng)目包含復(fù)雜山地、平原、沿海地區(qū)；南至廣西山區(qū)，北至內(nèi)蒙大漠，東至江蘇沿海。針對(duì)目前已仿真的地區(qū)，單個(gè)分散式風(fēng)電項(xiàng)目分析可控制在2個(gè)工作日內(nèi)提供目標(biāo)區(qū)域的完整年風(fēng)速數(shù)據(jù)，大大減少時(shí)間及人工成本。
說(shuō)到這里，不得不問(wèn)，虛擬測(cè)風(fēng)塔的準(zhǔn)確度到底表現(xiàn)如何？這里我們分為無(wú)測(cè)風(fēng)觀測(cè)數(shù)據(jù)和有測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)但代表性不佳的兩種情況來(lái)驗(yàn)證。
首先是無(wú)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的情況：以河南某項(xiàng)目為例，金風(fēng)科技以模擬風(fēng)速來(lái)代替測(cè)風(fēng)塔實(shí)際觀測(cè)的風(fēng)速，風(fēng)速偏差控制在5%以內(nèi)。A、B、C分別是河南省某三個(gè)地點(diǎn)的真實(shí)測(cè)風(fēng)塔、傳統(tǒng)中尺度以及GOLDWRF虛擬測(cè)風(fēng)塔得到的同期平均風(fēng)速結(jié)果?？梢钥闯觯瑐鹘y(tǒng)中尺度數(shù)據(jù)在模擬風(fēng)速時(shí)均有不同程度的偏差，而GOLDWRF的虛擬測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)則基本接近真實(shí)測(cè)風(fēng)塔結(jié)果，較傳統(tǒng)中尺度數(shù)據(jù)精度可提升4~10%。
| 地點(diǎn) | 海拔高度（m） | 測(cè)風(fēng)塔（m/s） | 中尺度（m/s） | GOLDWRF（m/s） |
| A | 51 | 5.4 | 6.0 | 5.5 |
| B | 513 | 5.7 | 5.5 | 5.7 |
| C | 124 | 5.0 | 5.7 | 5.2 |
第二是有測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)但代表性不佳的場(chǎng)景：金風(fēng)科技運(yùn)用多個(gè)測(cè)風(fēng)塔在兩地試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)上千次試驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)完整年有效率達(dá)到30%，也就是擁有3個(gè)月左右的有效測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)時(shí)，虛擬測(cè)風(fēng)塔結(jié)果與真實(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的偏差最優(yōu)可以控制在0.1m/s。同理可得，對(duì)于分散式無(wú)測(cè)風(fēng)塔的情況，若使用雷達(dá)測(cè)風(fēng)，測(cè)風(fēng)時(shí)長(zhǎng)大于3個(gè)月的數(shù)據(jù)偏差可控。
↑測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)不同完整率情況下虛擬測(cè)風(fēng)塔結(jié)果準(zhǔn)確性
可見(jiàn)，若場(chǎng)區(qū)附近存在已有觀測(cè)數(shù)據(jù)，虛擬測(cè)風(fēng)塔的精度會(huì)更加有保障。
根據(jù)中國(guó)氣象局出臺(tái)的《分散式風(fēng)力發(fā)電風(fēng)能資源評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則(QX/T308—2015)》規(guī)定，分散式風(fēng)電風(fēng)資源評(píng)估可采用數(shù)值模擬的方法，但是僅依靠數(shù)值模擬方法，無(wú)法對(duì)現(xiàn)實(shí)湍流及風(fēng)切變情況準(zhǔn)確把握，機(jī)組產(chǎn)能和機(jī)組安全性存在風(fēng)險(xiǎn)。這時(shí)就需要——激光雷達(dá)出場(chǎng)了。激光雷達(dá)設(shè)備的測(cè)量精準(zhǔn)度、測(cè)量范圍、可移動(dòng)性均能滿足分散式風(fēng)電項(xiàng)目對(duì)風(fēng)資源評(píng)估要求，既保證了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性還能夠節(jié)省立塔時(shí)間，節(jié)約時(shí)間成本。
↑某分散式風(fēng)電場(chǎng)激光雷達(dá)測(cè)量安置圖
激光雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果與測(cè)風(fēng)塔相比，準(zhǔn)確度表現(xiàn)如何？金風(fēng)科技對(duì)平坦地形情況下的雷達(dá)觀測(cè)性能進(jìn)行了總結(jié)，結(jié)果顯示，雷達(dá)測(cè)風(fēng)在多項(xiàng)指標(biāo)上都表現(xiàn)出良好的誤差可控性。
在平坦地形條件下，為防止激光雷達(dá)的激光光束打到測(cè)風(fēng)塔上，我們可將激光雷達(dá)設(shè)置在距離參考測(cè)風(fēng)塔約10m~15m位置處。
↑激光雷達(dá)與參考測(cè)風(fēng)塔位置示意
↑試驗(yàn)結(jié)果圖示
從上圖的試驗(yàn)結(jié)果可看出，激光雷達(dá)與測(cè)風(fēng)塔相比，雷達(dá)測(cè)風(fēng)結(jié)果的各項(xiàng)指標(biāo)準(zhǔn)確性上均有一定的可信度，尤其在80m、100m高度的測(cè)風(fēng)結(jié)果與測(cè)風(fēng)塔結(jié)果相差無(wú)幾。當(dāng)然雷達(dá)測(cè)風(fēng)收到儀器性能的影響，不同的場(chǎng)景設(shè)備需要特別注意設(shè)備的校準(zhǔn)、安裝地點(diǎn)的氣候條件（濕度、雷暴天氣）等情況。
目前，金風(fēng)科技雷達(dá)測(cè)風(fēng)的足跡已遍布國(guó)內(nèi)20余個(gè)省份，支持項(xiàng)目上百余個(gè)?？梢哉f(shuō)，激光雷達(dá)是分散式風(fēng)電開(kāi)發(fā)的“必備好物”。
對(duì)于復(fù)雜山地、海上風(fēng)電等場(chǎng)景，風(fēng)資源評(píng)估的精準(zhǔn)度關(guān)系重大。舉例來(lái)說(shuō)，即便是平均風(fēng)速誤差達(dá)到1%，也能導(dǎo)致風(fēng)能3%的誤差，嚴(yán)重影響風(fēng)電場(chǎng)收益。隨著我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)重心南移，分散式風(fēng)電發(fā)展速度加快，越來(lái)越多的分散式風(fēng)電項(xiàng)目將逐步拉開(kāi)建設(shè)帷幕。因此，為了代替成本高且繁重的立塔工作，獲得高品質(zhì)的風(fēng)資源數(shù)據(jù)，采用虛擬測(cè)風(fēng)塔和激光雷達(dá)進(jìn)行精細(xì)化測(cè)風(fēng)將是未來(lái)分散式、海上風(fēng)電等風(fēng)資源評(píng)估的重要發(fā)展趨勢(shì)。在這一背景下，為了代替成本高且繁重的立塔工作，獲得高品質(zhì)的風(fēng)資源數(shù)據(jù)，結(jié)合虛擬測(cè)風(fēng)塔和激光雷達(dá)開(kāi)展的測(cè)風(fēng)新路徑將是未來(lái)分散式、海上風(fēng)電等風(fēng)資源評(píng)估的重要發(fā)展趨勢(shì)。
到這里，關(guān)于發(fā)展分散式風(fēng)電技術(shù)攻略（上、下篇——選址篇和測(cè)風(fēng)篇）就告一段落，還請(qǐng)“各路大神”收好。看在小編如此賣力介紹，以及金風(fēng)科技如此用心發(fā)展分散式風(fēng)電的份兒上，你還不趕緊Pick金風(fēng)科技？
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