2020年10月14日-16日，2020北京國際風(fēng)能大會暨展覽會（CWP 2020）在北京新國展隆重召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會代表共同參與的風(fēng)能盛會，再次登陸北京，本屆大會以“引領(lǐng)綠色復(fù)蘇，構(gòu)筑更好未來”為主題，聚焦中國能源革命的未來。能見App全程直播本次大會。

　　

　　在14日下午召開的風(fēng)資源精細(xì)化評估分論壇上，北京大學(xué)副研究員張日葵發(fā)表《高低塔筒混排對提高風(fēng)機(jī)陣列在中低風(fēng)速段輸出功率的意義》主題演講。

　　以下為發(fā)言實(shí)錄：張日葵：大家在一個(gè)水平面上提排布的問題，我們現(xiàn)在提高一個(gè)緯度增加風(fēng)場發(fā)電量的影響。以金科風(fēng)場為背景做的，羅總這邊的參與。肖老師提了一下，現(xiàn)在平價(jià)上網(wǎng)，你們比我感受更深刻，從根本上來說就是要降本要增效，提高發(fā)電量很多方式，我們從站在這個(gè)布局的角度，要么就是從水平面上間距上考慮，尾流的效應(yīng)會降低，排布的臺數(shù)會少，總的發(fā)電量并不一定是增加的，增加一個(gè)高度差，通過高度差降低上游風(fēng)機(jī)對下游風(fēng)機(jī)尾流的影響，增加上下層這個(gè)流動參混的效應(yīng)。

　　

　　數(shù)值計(jì)算的方式來做的對比的研究，我們舉了一個(gè)風(fēng)場的原形來自，煙墩風(fēng)場在哈密，做我們的構(gòu)造我們的…風(fēng)機(jī)塔架高度的影響，還有包括艱巨的影響，因素很多我們除了原始的風(fēng)場，我們做對比的風(fēng)場，比如說原始有兩排是高塔筒，120米的高塔，我們把這個(gè)高塔，我們做一個(gè)對比的計(jì)算，這個(gè)高塔，風(fēng)機(jī)直徑是111，我們把這個(gè)風(fēng)直徑改小，另外為了考慮這個(gè)地形因素，基于平地的這種對比，在這里邊我們構(gòu)造，這里邊在間距和原來是一模一樣的，把我們整個(gè)的工作做得更充分，做了一個(gè)進(jìn)一步的做了更多的排布的分析，就是整個(gè)的風(fēng)場面積是一樣的，大概總的加起來1080D平方，構(gòu)造排布就是原始的可能是平均是15D，縱向的排布，把15個(gè)D減掉，10個(gè)D，另外一個(gè)我們最開始的時(shí)候，其實(shí)原始的哈密，兩排高塔，兩排高塔我們可以變，把所有的改成低塔，其中一排改成高塔，依此類推，把剛才的15個(gè)D降到10個(gè)D，采用一種串聯(lián)，增加擴(kuò)大到相對艱巨增大，降到35。然后最密的情況，高塔的話，我們最高的時(shí)候可以排到里邊有七排高塔，大概是這么一個(gè)，作為計(jì)算的一個(gè)對比的風(fēng)場。

　　

　　整個(gè)計(jì)算我們采用自己開發(fā)的軟件，這個(gè)軟件我們原來在航空的空氣動力學(xué)我們做了大量的應(yīng)用，整個(gè)軟件的功能還是相對來說比較完備，這個(gè)算法上面，我們用的風(fēng)廓面，地面有35臺風(fēng)機(jī)90臺，降低計(jì)算量，這個(gè)是我們在計(jì)算的工況，因?yàn)檫@個(gè)里面有一點(diǎn)，我們在這里面沒有測風(fēng)塔，拿到數(shù)據(jù)，哈密整個(gè)風(fēng)場，大概是半年累計(jì)下來，風(fēng)速還有功率，所以我們半年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)做對表，功率作為我的基準(zhǔn)，給一個(gè)風(fēng)速算出來第一臺功率，和實(shí)測出來的功率是一致的，我們總共是算，5到10米，5到6米階段，最后是用5.8米計(jì)算，風(fēng)向就是按政府8度，上游會打到下游相鄰的風(fēng)機(jī)的干擾。這是風(fēng)機(jī)的處理，無論是在實(shí)測的，還是在仿真的，取這么一個(gè)風(fēng)速段所有的測量的實(shí)測量的數(shù)據(jù)，風(fēng)向我們?nèi)〉谜?fù)八度，實(shí)測的功率，中間這一排。仿真也是一樣的，這里面是給了其中的三個(gè)風(fēng)向，這個(gè)正東風(fēng)，這個(gè)向上偏拉，風(fēng)速的分布。主要是壓力，這個(gè)是湍流的分布，通過實(shí)測的風(fēng)場數(shù)據(jù)比較驗(yàn)證現(xiàn)在用的整個(gè)方法是準(zhǔn)確的，所以第一代風(fēng)機(jī)，功率應(yīng)用它的標(biāo)的，下一個(gè)風(fēng)機(jī)計(jì)算跟實(shí)測之間的差異性，黑點(diǎn)風(fēng)場實(shí)測出來的，所有的數(shù)據(jù)評估下來的結(jié)果，紅點(diǎn)是我們計(jì)算3D算出來的，這個(gè)吻合度非常高的，SCADA測量出來的當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速，紅點(diǎn)我們計(jì)算算出來的當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速，這個(gè)藍(lán)色的這個(gè)曲線根據(jù)當(dāng)前的風(fēng)機(jī)的功率，然后加功率曲線，我們推出來這個(gè)功率曲線，差別還是挺遠(yuǎn)的，有可能是功率曲線，也可能是SARS測量的差異。會差大概0.5米左右。另外一個(gè)風(fēng)速，情況都比較類似，整個(gè)計(jì)算實(shí)測的結(jié)果非常高的，到9米10米，風(fēng)場有一個(gè)限功率，所以導(dǎo)致計(jì)算，大家會比較大一些。這個(gè)不是計(jì)算的誤差，從這里可以看出來，剛才說了SCADA跟功率曲線推出來的功率要低，9到10米，推出來的要高，這個(gè)地方實(shí)際上可以發(fā)電，有了這個(gè)數(shù)據(jù)，我們用了現(xiàn)場的實(shí)際的排布，再跟我們構(gòu)造排布的比較，功率之間的差異性，因?yàn)楦咚诧L(fēng)機(jī)主要體現(xiàn)在第四排第五排，前面三排規(guī)律是一樣的，看的時(shí)候只看這兩排是高塔，現(xiàn)在風(fēng)場實(shí)際排布，到了A1轉(zhuǎn)成低塔，把塔架高度降下來，直徑降下來功率的輸出情況。把高塔降下來，顯然功率一下降下來，降低還挺明顯，20%幾。這里會有增加，增加的原因，主要是因?yàn)樵嫉牡匦问怯衅鸱?，降下來會?dǎo)致后面的風(fēng)機(jī)有一定的錯(cuò)開。把高塔變成低塔，如果完全是平地，塔架降下來，尾流的影響會導(dǎo)致下游功率降下來，所以這是5.8米，四米的時(shí)候情況也都比較類似，基本上就是說，這個(gè)里面增加的是，增加主要通過，功率會差20%幾的樣子，但是下游的話功率的變化主要是通過尾流。這里面我們不大好去界定，尾流產(chǎn)生多大的效應(yīng)，我們把中間這一排，公益全部加起來，跟原始方案跟我們高塔改低塔的敝蓋，五到六米，全部是低塔這個(gè)功率崗地8%左右，降14%，其他的情況也是一樣。

　　

　　我們可以看到，曲線低速，風(fēng)速越低的情況之下，高塔產(chǎn)生功率增加越大。在這個(gè)里邊我們后來又補(bǔ)了很多計(jì)算，很多標(biāo)準(zhǔn)，目的是就是說我剛才的那個(gè)，因?yàn)橛凶匀坏匦蔚挠绊?，很難去界定，就是下游的風(fēng)機(jī)處于尾流，高塔的風(fēng)機(jī)對下游風(fēng)機(jī)的改善有多少，沒有定量的標(biāo)準(zhǔn)，所以我們風(fēng)場很直白的看這個(gè)問題。前面相當(dāng)于全部是低塔，比如說我們標(biāo)準(zhǔn)一跟標(biāo)準(zhǔn)二，風(fēng)能的艱巨是15D。如果我們其中一排改成高塔，黃色的藍(lán)色的全部是低塔，這個(gè)功率差異，都是對標(biāo)全部是低塔，一臺改高塔，增加對當(dāng)前能增加40%幾的功率，因?yàn)橐呀?jīng)是百分比，到下游增加3%到4%，只改一臺，如果增加兩臺，我們看這個(gè)值基本上翻倍。如果是增加采用300高塔，下游風(fēng)機(jī)因此增加10%左右功率的增加，相對來說會更大，基本上增加一臺，風(fēng)機(jī)尾流產(chǎn)生功率的增加大概30%。

　　

　　把風(fēng)機(jī)的艱巨縱向艱巨再把它減小，風(fēng)機(jī)間距降到10個(gè)D，功率增加大概90%，下游的風(fēng)機(jī)基本上能增加4.4%到5%，加了兩排高塔，下面大概是10%到14%。更密的，一個(gè)是應(yīng)該是7.5個(gè)D，流向的間距是7.5個(gè)D。也是一樣的，我們比如說加一臺的話，基本上能增加，因?yàn)檫@個(gè)下游如果是完全到尾流發(fā)電量非常弱相對值增加非常大，這個(gè)是在風(fēng)速比較低的情況下。風(fēng)速高在2.9到3.5。對于尾流的影響。

　　

　　把間距從15個(gè)D，變到10個(gè)D，增加百分之三點(diǎn)幾，這個(gè)增加百分之六點(diǎn)幾到百分之八點(diǎn)幾。這個(gè)是加到7.5個(gè)D，這個(gè)基本上差不太多。本身因?yàn)楦咚Ц吡?，功率增?0%，尾流改善了增加3.5%到4.3%。9.5的情況都比較類似，15個(gè)D的情況之下這個(gè)地方是4%。到10個(gè)D這個(gè)地方4%，這個(gè)地方8%，這個(gè)地方12%，這個(gè)到7.5，這個(gè)地方4%到5%，這個(gè)地方7%到8%，這個(gè)是11%。

　　

　　總體來末高低混功率產(chǎn)生增加值兩個(gè)方面，一個(gè)是高塔的風(fēng)機(jī)，高塔尾流錯(cuò)開了，對低塔增進(jìn)了產(chǎn)生功率也會有一定的增長，這種增長風(fēng)機(jī)排布越密，另外一個(gè)就是說在整個(gè)中低改善的效果還是非常明顯的，以上就是我的報(bào)告的內(nèi)容。

　　

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