阿拉善盟风电基地项目自去年竞争优选公告结果发布以来，业内各方对项目的关注度居高不下。作为上海庙至山东直流特高压线路上的首个大基地项目，其重要性不言而喻；作为行业从业人员，今天想从风资源角度出发，谈一谈该项目的独特性和创新性。
风资源特性分析
根据《内蒙古鄂尔多斯上海庙至山东直流特高压输电通道配套可再生能源基地规划报告》（以下简称“报告”），阿拉善盟区域本期1600MW风电基地共规划8个地块，我们采用200米水平分辨率的Windnavigator风资源数据库进行区域模拟，结果如下：
图 1 阿拉善盟基地规划区域风资源图
对收集到的区域内6座测风塔数据进行插补及代表年订正后，各测风塔100m高度处的平均风速为6-7.4m/s,风功率密度为230-360W/㎡。其中，北部及东北部地块由于平均海拔较高、且东北部山梁迎风坡海拔落差较大，地形抬升造成了风的加速；而南部区域地块平均海拔较低，地势平坦，造成风速相对较低。
地形抬升对风速的改变这点在南部区域MAST3上得到很好的印证。MAST3地处戈壁山地区域，100m高度处平均风速可达到7.0m/s，这个点位处可以理解为戈壁滩中的小高台地，在主风向上无遮挡，由此形成了地形抬升造成的气流加速，因此相较于临近的MAST4（6.5m/s）风速更高。
表1 测风塔信息汇总
（AWS是多年平均值，测风塔是实测值，时间尺度不一样，此对比仅供参考)
图 2 MAST3位置示意图
图 3 MAST3风资源模拟图
通过以上分析发现，阿拉善项目中，局地地形的小变化会对实际风况产生不小影响。为了进一步验证这点，我们对各测风塔的风向进行了详细分析，如下图所示。
图 4 测风塔相对位置示意图
（图片来源：Openwind软件）
利用Windnavigator 200m风资源数据库对每座测风塔风向进行验证，模拟结果基本与实测数据的风向吻合。
表2 各测风塔实测及模拟风向玫瑰图对比
MAST3~MAST6相距不远，且地形基本一致，通常情况下风向分布也基本相同；但从每座塔实际风玫瑰图来看，还是有不小的差异，是否有规律可循呢？
六座测风塔分布在东北-西南走向的山脉两侧，首先由于敖伦布拉格地区常年西北风，各测风塔均有西北风的主要风向分布；MAST2是东北-西南主风向，MAST5和MAST6主风向为东北风，这主要由于测风塔西北部的山梁走势形成了一个通道，是典型的狭管风（见图5）；在狭管效应的影响下，主风向向东北分散。再来看MAST3和MAST4出现的东风，则是由于更靠近山梁，受到狭管效应影响而发生风向偏转。
图 5 测风塔相对位置地形分析图
最后来看风向最为诡异的MAST1。从实测及模拟结果来看，次主风向均为东南风，然而山梁最高处及山梁东侧的MAST2均无东南风产生，神秘的东南风从何而来呢？
一种可能的解释是MAST1处于山梁以西的沙漠（或戈壁）地带，沙漠的比热容大于山顶地貌下的比热容，太阳升起后沙漠迅速升温，空气密度也迅速降低，这样就和东部山区形成气压差，最终形成气流产生了东南风。
产量估算与分析
进行了基础的风资源特性评估之后，我们又选定了四个地块进行产量估算。如图6所示，标记蓝色气球的为此次我们将要分析的目标地块，其中A-1-1与A-2-1相邻，A-1-2与A-2-2相邻。
图 6 发电量估算场址示意
我们使用Openwind风电场优化设计软件统一建模，按限定容量对风机排布进行自动优化，在迭代2000次、各指标（年发电量、容积效率、尾流衰减）趋平后，使用该方案机位进行发电量计算。
图 7 A-1-1与A-2-1机位示意图
图 8 A-1-2与A-2-2机位示意图
方案一
考虑风机集群效应及相邻场址的风机尾流影响
方案二
不考虑相邻场址的尾流影响，只考虑同一场址内的风机尾流效应
对于每种发电量计算方案均使用五种尾流模型进行计算，分别是
* N.O.Jensen；
* Modified Park；
* Eddy Viscosity；
* DAWM-Park variant；
* DAWM-Eddy Viscosity。
表3 尾流模型简表
对于两种发电量计算方案，分别对其尾流进行评估，结果对比如下：
Array Efficiency1考虑了相邻场址风机尾流效应
Array Efficiency2未考虑相邻场址风机尾流效应
图 9 整体尾流效应对比
图 10 A-1-1地块尾流效应对比
图 11 A-1-2地块尾流效应对比
图 12 A-2-1地块尾流效应对比
图 13 A-2-2地块尾流效应对比
01、考虑了相邻场址间风机集群效应的较未考虑集群效应的整尾流效应低约0.3%~1.8%，也就是说在考虑了相邻场址风机间的尾流影响所计算的尾流更大。
02、从结果可以看出，DAWM（Deep Array Wake Model）尾流模型在尾流的计算上更为充分，较标准尾流模型的尾流效应低约0.3%~2.7%。
03、相邻场址间风机的尾流影响不容忽视，风向和地形都会在一定程度上产生影响。比如，相邻场址间对A-1-2（差值约1.1%）的尾流影响较对A-2-2（0.86%）更大，而对A-2-1（1.05%）的影响较对A-1-1（0.7%）更大。结合场址所处地形及其风向，会发现A-1-1对A-2-1的影响更大，A-2-2对A-1-2的影响更大。
阿拉善地区地形复杂，局地地形变化莫测，同时导致风资源差异也很大。通过上面的实例可以体会到风资源工作精细化分析的重要性，一座测风塔的风向或者一个产量计算的方案，都可以对最终的设计结果产生很大影响。因此实际项目中，通过实地考察，与咨询、设计方充分沟通测风方案的严谨性，借助测风手段的多样性来夯实前期测风工作，都是非常有必要的确保风资源精准性的手段。
