2023年10月16日-20日，2023北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP2023）在北京如約召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會(huì)之一，這場(chǎng)由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國(guó)內(nèi)外參會(huì)代表共同參與的風(fēng)能盛會(huì)，再次登陸北京，聚焦中國(guó)能源革命的未來。

本屆大會(huì)以“構(gòu)筑全球穩(wěn)定供應(yīng)鏈 共建能源轉(zhuǎn)型新未來”為主題，將歷時(shí)四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對(duì)話、創(chuàng)新劇場(chǎng)以及關(guān)于“全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)布局及供應(yīng)鏈安全”“雙碳時(shí)代下的風(fēng)電技術(shù)發(fā)展前景”“國(guó)際風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“風(fēng)電機(jī)組可靠性論壇”等不同主題的21個(gè)分論壇。能見App全程直播本次大會(huì)。

10月17日上午，金風(fēng)科技風(fēng)能研究院副院長(zhǎng)胡高碩在“風(fēng)資源技術(shù)論壇上”發(fā)表了題目為《大基地項(xiàng)目風(fēng)資源創(chuàng)新技術(shù)研究與應(yīng)用》的主旨發(fā)言

以下為演講全文：

特別高興，剛才我和幾位朋友在聊天，看到很多老面孔，更多是看到更多新面孔。早上9點(diǎn)鐘還是比較早的時(shí)刻，看到這么多的年輕人，還愿意從事技術(shù)學(xué)習(xí)和研究探討，真的是特別高興，下面我正式開始今天的演講。

我今天演講的題目是《大基地項(xiàng)目風(fēng)資源創(chuàng)新技術(shù)研究與應(yīng)用》，今天匯報(bào)分為四部分：大基地項(xiàng)目評(píng)估痛點(diǎn)和挑戰(zhàn)、大基地項(xiàng)目風(fēng)資源評(píng)估緯度提升、大基地項(xiàng)目機(jī)組排布方案尋優(yōu)、大基地項(xiàng)目尾流評(píng)估及優(yōu)化。

我以內(nèi)蒙古新能源基地規(guī)劃為例切入大基地項(xiàng)目的評(píng)估，基地型規(guī)劃這兩年如火如荼，包含沙戈荒，像新疆、內(nèi)蒙都是大基地非常多的復(fù)制區(qū)域。第一批規(guī)劃裝機(jī)總規(guī)模已經(jīng)到9700多萬，內(nèi)蒙古2020年的時(shí)候風(fēng)電也是非常大的占比。在最近出現(xiàn)沙戈荒基地規(guī)劃上政策頻出，一直到第三批大基地，尤其是內(nèi)蒙是以千萬起步，最近在做的像三峽項(xiàng)目、華能、蒙能、華電都是以千萬規(guī)劃起步。

在傳統(tǒng)認(rèn)知當(dāng)中，地形相對(duì)來說沒有山地那么復(fù)雜，是不是山資源沒有什么痛點(diǎn)？或者說將來容易比較解決的問題？我們以一個(gè)項(xiàng)目的案例切入。

最初拿到的是場(chǎng)區(qū)東北部的數(shù)據(jù)，離場(chǎng)區(qū)大概是13公里，在可研設(shè)計(jì)上是以場(chǎng)外兩個(gè)作為評(píng)估，場(chǎng)區(qū)內(nèi)分速是6.9米-7.1米，如果按照傳統(tǒng)的認(rèn)知會(huì)以大容量機(jī)型為主。場(chǎng)區(qū)內(nèi)去立了測(cè)風(fēng)臺(tái)數(shù)據(jù)，評(píng)估之后風(fēng)速在5.1-5.5米，這就是大基地規(guī)劃當(dāng)中非常失敗的案例。

這個(gè)案例也是風(fēng)資源人有點(diǎn)恥辱案例的存在，不光風(fēng)速在真實(shí)當(dāng)中出現(xiàn)大的偏差，方向也出現(xiàn)比較大的偏轉(zhuǎn)。

從案例當(dāng)中講一下大基地項(xiàng)目評(píng)估的現(xiàn)狀，場(chǎng)區(qū)實(shí)際的風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)況有復(fù)雜的呈現(xiàn)，所以從案例當(dāng)中延伸出大基地風(fēng)資源評(píng)估當(dāng)中的痛點(diǎn)和挑戰(zhàn)。

一、資源評(píng)估的準(zhǔn)確性，拆分出幾點(diǎn)，大基地項(xiàng)目本身的跨度會(huì)非常大，工期要求非常緊（3月內(nèi)開工，半年內(nèi)并網(wǎng)），所以留給我們做資源評(píng)估的時(shí)間比較短。最早場(chǎng)址范圍在哪里都不清楚，測(cè)風(fēng)方案沒有代表性，第一大痛點(diǎn)如何提升資源評(píng)估的準(zhǔn)確性。

二、大范圍的場(chǎng)區(qū)，基地型項(xiàng)目會(huì)面臨開工并網(wǎng)時(shí)間的跨度。在項(xiàng)目當(dāng)中怎么樣做機(jī)組選型？怎么樣選出來更先進(jìn)的機(jī)組或者更適合我們的機(jī)組？同時(shí)在排風(fēng)方案上，上百臺(tái)風(fēng)機(jī)迭代一次，所用的時(shí)間有多長(zhǎng)？是不是傳統(tǒng)的軟件和現(xiàn)有計(jì)算能力，能否去承擔(dān)這部分的迭代？

三、尾流影響，我們?cè)谥v大基地項(xiàng)目尾流影響特別大，那么究竟有多大？有沒有精準(zhǔn)的模型體現(xiàn)出大基地項(xiàng)目尾流的影響？我們了解到尾流的存在，有沒有方案去改變它？這都是接下來的片子當(dāng)中給大家做的分享。

在大基地風(fēng)資源評(píng)估的精度上我提起一個(gè)概念“大處著眼、小處著手”。這是新疆（PPT）盛行的是西風(fēng)，由于西伯利亞冷空氣的影響，新疆區(qū)域又會(huì)存在壓力梯度導(dǎo)致有冷暖的交匯，實(shí)際上新疆西北和東南風(fēng)都會(huì)存在。氣流隨著幾大河谷流入準(zhǔn)噶爾盆地，又經(jīng)過十三間房等能源規(guī)劃基地又流入南疆和內(nèi)陸。

我們?cè)谧鲆粋€(gè)基地項(xiàng)目時(shí)，如果能了解風(fēng)的成因，以及氣象上要結(jié)合地形特點(diǎn)，新疆的風(fēng)除了剛剛講到的這些之外，不得不提到山脈的影響。幾乎所有的風(fēng)區(qū)位于兩山中間，所以除了背景場(chǎng)的影響外，還要了解局部地形的影響，才能更好的精準(zhǔn)把控一個(gè)大基地項(xiàng)目風(fēng)資源的特性。

這是做大基地項(xiàng)目開始之前，我們要把它更大區(qū)域地形，氣象條件整理出來。我們總結(jié)出來新疆十大風(fēng)區(qū)的特點(diǎn)和分析方法，比如說先大后小分八位、分析流場(chǎng)、方案設(shè)計(jì)以及提煉的經(jīng)驗(yàn)。

今年風(fēng)能研究院做區(qū)域風(fēng)的影響，已經(jīng)逐步在馭風(fēng)之道的公開課題上進(jìn)行分享，有想了解的同仁可以關(guān)注學(xué)習(xí)一下。

除了大背景分析外，還有實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的測(cè)風(fēng)。為什么叫“高質(zhì)量測(cè)風(fēng)”？測(cè)風(fēng)的時(shí)候不是場(chǎng)區(qū)內(nèi)有一個(gè)測(cè)風(fēng)塔，也不是場(chǎng)區(qū)外有一個(gè)數(shù)據(jù)就拿來用。可能我這個(gè)場(chǎng)址相對(duì)比較平坦，青海的案例當(dāng)中峽谷中間的風(fēng)速比較好，海拔雖然有增加，但是風(fēng)速出現(xiàn)了降低。如果我們一味只是在某一個(gè)位置放測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，評(píng)估得到的結(jié)果如果只考慮軟件，海拔高的地方風(fēng)速會(huì)大，與實(shí)際會(huì)出現(xiàn)偏差。所以高質(zhì)量測(cè)風(fēng)上要結(jié)合地形考慮測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)和點(diǎn)位的相關(guān)性、代表性的問題。同時(shí)風(fēng)向也是重點(diǎn)關(guān)注的因素，也會(huì)隨著峽谷的走向出現(xiàn)一定程度的偏轉(zhuǎn)。

測(cè)風(fēng)階段會(huì)有同仁說到，我的工期很短，場(chǎng)區(qū)內(nèi)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)都沒有，你們能不能給我們做風(fēng)資源的評(píng)估？這個(gè)問題一定是存在的。現(xiàn)在有創(chuàng)新的技術(shù)，可以一定程度上降低沒有任何數(shù)據(jù)測(cè)風(fēng)的問題。

一是有大數(shù)據(jù)的平臺(tái)，中國(guó)風(fēng)電發(fā)展二三十年，測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)積累，全國(guó)的測(cè)風(fēng)塔可以有2萬座（金風(fēng)數(shù)據(jù)），相信行業(yè)聚集起來數(shù)據(jù)量會(huì)更大。如果做項(xiàng)目可以在附近找到測(cè)風(fēng)的數(shù)據(jù)，如果面臨時(shí)間短，同時(shí)要給一個(gè)相對(duì)比較精準(zhǔn)的方案，可以采取組合測(cè)風(fēng)方式。比如場(chǎng)區(qū)內(nèi)做激光雷達(dá)的短期測(cè)風(fēng)，同時(shí)用虛擬測(cè)風(fēng)塔技術(shù)，一定程度上降低評(píng)估的不確定性。

如果時(shí)間允許，我建議采用更多的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，哪怕風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)也可以作為參考，在很多基地項(xiàng)目上已經(jīng)應(yīng)用起了組合測(cè)風(fēng)的方案，效果也還可以，比較符合預(yù)期。

二是排布方案上實(shí)現(xiàn)尋優(yōu)，我們行業(yè)比較痛的點(diǎn)是烏蘭察布招標(biāo)，項(xiàng)目投入風(fēng)資源隊(duì)伍十幾個(gè)人，分片去做建模和排布方案。在之后一直考慮，是否可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排布？找到其中的一個(gè)方法是利用模擬退火算法，它可以在比較大的空間中找到一些最優(yōu)的解。而且可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)尋優(yōu)，因?yàn)槲覀冊(cè)谝粋€(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)當(dāng)中，絕對(duì)不是單一的因素或者目標(biāo)函數(shù)，我可能要求是放量最高，造價(jià)最低。我們?cè)趺礃泳C合考慮資源情況？限定因素和載荷的情況，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位的自動(dòng)尋優(yōu)和方案的迭代？

這是目前金風(fēng)團(tuán)隊(duì)（PPT）應(yīng)用比較好的技術(shù)，這也是講到的應(yīng)用的案例，最初手動(dòng)排布拿到很多的限制因素，結(jié)合地形特點(diǎn)通過采用自動(dòng)排布工具，得到的結(jié)果從電量結(jié)構(gòu)，因?yàn)閷?yōu)目標(biāo)是放量最優(yōu)提升將近5%，這還是非常可觀的，計(jì)算機(jī)在半個(gè)小時(shí)就可以跑出這樣的結(jié)果，風(fēng)速也有比較大幅度的提升。

在整機(jī)場(chǎng)進(jìn)入的時(shí)候，項(xiàng)目和方案會(huì)有初步的設(shè)計(jì)，我特別的建議開發(fā)商在更早的階段，點(diǎn)位還沒有成型的階段，單機(jī)容量沒有完全定下來的階段，采用這套算法和數(shù)據(jù)平臺(tái)，可以更好的為項(xiàng)目做方案的設(shè)計(jì)。

大基地項(xiàng)目尾流評(píng)估及優(yōu)化，不得不提到商業(yè)軟件，要講尾流一定要從后評(píng)估的角度切入，這個(gè)是在新疆基地做的后評(píng)估項(xiàng)目。整場(chǎng)周圍沒有什么遮擋，同時(shí)海拔變化也比較小，所以我們認(rèn)為尾流前的風(fēng)速是一致的，通過對(duì)一些數(shù)據(jù)的清洗找到某一個(gè)單一方向（90度方向吹來的風(fēng)），它各機(jī)位風(fēng)速的變化。

我們比較容易理解的是前排風(fēng)一定比后排要大，這個(gè)是大家都可以去理解的。但是還有一個(gè)比較特別的現(xiàn)象，我們?cè)谕鈬娘L(fēng)速也會(huì)遠(yuǎn)大于在內(nèi)部的風(fēng)速，想提醒各位我們?cè)谧雠挪挤桨冈O(shè)計(jì)時(shí)，不能說單一的因?yàn)樗谇懊婧秃竺娉浞掷觅Y源，而且要考慮甚至率（音）的影響，充分發(fā)掘場(chǎng)區(qū)的資源做好選型和方案的設(shè)計(jì)。

新的研究發(fā)現(xiàn)，尾流造成電量的損失并不像傳統(tǒng)意義上認(rèn)知，它是不是隨著風(fēng)速的增加而增加。而是它是一個(gè)近似二階分布，接近二項(xiàng)式。可以看到在不同的風(fēng)絲段，尾流的影響導(dǎo)致的電量損失不同，如果再結(jié)合實(shí)際的風(fēng)評(píng)來看，往往用一個(gè)單一的尾流損失比例和折減是否合適？這也是所有從業(yè)者可以認(rèn)真思考的問題。現(xiàn)在對(duì)于尾流應(yīng)用還有點(diǎn)簡(jiǎn)單粗暴，我們沒有太多的關(guān)注在不同風(fēng)速段去考慮真正對(duì)電量的損失影響到底有多大，而是直接折減。

這是我們團(tuán)隊(duì)對(duì)大基地尾流的研究，針對(duì)上述提出我們的解決方案。

一是針對(duì)基地的項(xiàng)目要考慮到大間距的排布，如果場(chǎng)區(qū)允許的話可以縮減垂直主風(fēng)向上的間距，拉大在平行主方向上的間距，可以做到18D的排布。

二是結(jié)合方案，如果在自己基地項(xiàng)目上遇到山體要分析風(fēng)向，如果順著山谷要遠(yuǎn)離山谷的排布，雖然海拔看起來比較高，軟件給出的結(jié)果也比較好，真實(shí)的風(fēng)速會(huì)差一些。

三是設(shè)置尾流緩沖區(qū)，因?yàn)槲覀儚暮笤u(píng)估的結(jié)果能看到，其實(shí)在下風(fēng)向上尾流的影響是非常嚴(yán)重的，但實(shí)際上有一些已經(jīng)達(dá)到20%-30%的水平。我們這么好風(fēng)資源的條件，都是被一些尾流給消耗掉了，所以這個(gè)是我們要解決的問題。

在尾流方向上也有一些結(jié)論。

第一部分：尾流的損失隨著排布有變化，第二排損失是驟降，第四排開始趨于穩(wěn)定，從這個(gè)角度上也會(huì)有一些建議。

第二部分：尾流的損失和風(fēng)速的關(guān)系不是線性的，而是二項(xiàng)分布。

第三部分：尾流模型建議用大風(fēng)場(chǎng)解決評(píng)估的問題。

第四部分：針對(duì)平原型不是傳統(tǒng)意義上認(rèn)識(shí)的大基地項(xiàng)目，但是對(duì)于平原大型風(fēng)電場(chǎng)或者周圍有比較多的已建風(fēng)電場(chǎng)，可以采用這個(gè)來評(píng)估。

規(guī)避方案從排布方案上不贅述，比如說間距設(shè)置、緩沖區(qū)的設(shè)置等。我們還要考慮尾流控制方案，除了對(duì)模型進(jìn)行改進(jìn)，一定要考慮到怎么樣針對(duì)尾流控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排布軟件的設(shè)置，相對(duì)來說精力和效率上會(huì)有一定的提升。

小結(jié)，一是針對(duì)資源評(píng)估的準(zhǔn)確性，要看到大處著眼小處著手。二是大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，建議大家回去把單位手頭實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)看一下。三是做高質(zhì)量的測(cè)風(fēng)。四是考慮創(chuàng)新的組合和測(cè)風(fēng)技術(shù)。

在機(jī)組選型和排布方案尋優(yōu)，建議大家可以去網(wǎng)上找方案研究一下，做一下自己企業(yè)平臺(tái)和軟件。針對(duì)尾流的評(píng)估和優(yōu)化的緩沖區(qū)設(shè)計(jì)等等，我就不重復(fù)了。

還有針對(duì)行業(yè)大的建議，我們做創(chuàng)新技術(shù)研究的目的，絕對(duì)不是為了發(fā)文章寫專利，而是要考慮把這些技術(shù)應(yīng)用到行業(yè)中，怎么樣實(shí)現(xiàn)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。把它變成數(shù)字化平臺(tái)和工具賦能業(yè)務(wù)工程當(dāng)中。

我們一定不要被一些現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)去局限，比如針對(duì)大基地尾流評(píng)估的方法和排布方案的設(shè)計(jì)，金風(fēng)一直在創(chuàng)造標(biāo)準(zhǔn)，我們要尊重標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也要實(shí)現(xiàn)突破。

最后想呼吁一下，在行業(yè)大規(guī)模、高質(zhì)量發(fā)展的背景下，希望開發(fā)商、整機(jī)場(chǎng)、第三方高校對(duì)風(fēng)電行業(yè)非常的關(guān)注，一定要注重命運(yùn)共同體，如果我在講高質(zhì)量發(fā)展最后就是不測(cè)風(fēng)，這也是不能實(shí)現(xiàn)的。呼吁一起把這個(gè)事情當(dāng)成自己的事情，一起推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）