一、宏观资源评估
1、宏观气象要素分析
为了得到风电场的长期风资源状况,我们需参考风场周边气象站的长期数据。包括但不限于气象站数据、探空气象数据、MERRA、NCAR、 VORTEX、AWS、3TIER等多种中尺度数据。这些气象数据对风电场的风资源准确性提供了有力的数据支撑。
分析距离风电场较近的气象站数据,包括月平均气温、气压、水气压和风向、风速资料。
气象站的气象情况,可以从宏观上帮助了解风电场当地的风资源状况,及可能存在的气象风险(如冰冻、台风等极端气象情况)。
同时,也为测风塔数据的长期化订正提供数据资源。
二、测风塔数据处理
1、测风塔配置检查:主要包括对风场各测风塔编号、地理信息、构造、配置信息、仪器仪表信息及标定信息、运行周期及故障记录等信息的确认。
2、测风塔数据检验:在对原始数据经过审核、确定后,需基于国标、行标等技术规范对原始数据进行检验,具体步骤包括:采用了诸如windographer软件等,对测风塔实测数据开展趋势检验、相关性检验及塔影效应。
3、数据修正及补齐:对缺测或无效数据进行补齐和修正,使数据有效完整率达到90%以上。
4、风电场实测年风能要素分析:依据有效数据计算实测年各风能要素,包括:空气密度、风切变指数、湍流强度、平均风速及风向频率分布、平均风功率密度及风能频率分布、最大风速及50年一遇的极大风速、采用多种方案对比分析后对轮毂处风速推导。
5、代表年订正:为了得到风电场长期的风资源数据,我们需结合风场周边的气象数据进行数据订正,对周边多个参证站进行分析对比,选择最适合风电场的参证站。再根据参证站的长期数据、同期数据、大小风年、多种相关性分析后,采用科学合理方法进行代表年调整。
三、 机位布置
第一阶段内容,利用线上公开数据等,如STRM地形图、奥维、谷歌地球等公开平台进行内业工作:
1、地形及粗糙度数据预处理
对风电场地形数据进行DEM模型分析和粗糙度提取分析。
2、建模、数据互验及风图谱模拟
根据风电场的风况特性及粗糙度大小,对风电场边界条件参数的设置。水平和垂直网格大小的划分、迭代次数、热稳定度大小、森林模型选择等,在进行16扇区的地形定向处理。如发生地形数据增加、改变已定轮毂高度等,需要再次进行模型搭建和地形数据定向处理。
3、机位初步布置
根据风电场测风塔长年代订正数据和实测地形图、粗糙度等带入模型模拟出风电场区域风能资源分布,并根据实测的地形图、主导风向、风机间距、障碍物、土地属性制约等条件,因地制宜,对中标机型进行初步布置。
4、轮毂高度选择
根据风资源的风况特性,如风切变、湍流强度、50年一遇最大风速等各项指标,比较它们之间的各项经济指标,确定最终选用机型的轮毂高度。
5、发电量估算
根据确定的选用机型的轮毂高度,对初步布置方案的发电量估算。
6、机位复核
将初步布置方案交由业主去当地自然资源局、林草局、武装部、文旅局等确认机位所占地类是否可用。如占不可用地类,是否可以调整等。如开始不掌握开发区域内地类资料,则此阶段一般会占用较长时间,甚至在核查完地类后可能直接将此项目废掉。因此项目开发人员最好在早期与政府接触过程中,提早摸排拟开发区域项目开发难度等。
第二阶段内容
1、机位现场勘查及调整
根据风机初步布置方案及微观选址路线图逐个考察各机位点,对每个机位点处的地形地貌、土地属性、障碍物、交通、施工条件进行考察等。如果点位处各个条件均可行,则可定桩以方便后续地勘及施工等;否则须对机位进行调整,并记录调整原因,调整方位、距离并采集调整后的坐标等信息。风机调整后及时考察其对于周围风机和整个风电场风机布置的影响,主要通过软件计算其发电量及尾流变化情况,并在此基础上对风机布置方案进行调整。逐个考察各机位,直到所有机位及风电场整体布置均满足要求。
2、机组适宜性分析
根据现在勘查及调整后的机位,进行适宜性分析,包括空气密度、风切变指数、湍流强度、平均风速、最大风速及50年一遇的极大风速等。
3、厂家机位载荷复核
风机厂家对各机位进行载荷计算,以确保风机安全性。
4、业主机位用地等因素确认
将现场微观选址后确定的机位坐标等信息交由业主,由业主确认各机位无压覆基本农田、矿产资源等情况。
5、发电量计算
根据厂家复核的机组安全性和业主确认无压覆基本农田、矿产资源等结果后,进行各机位的发电量计算。
6、编制微观选址专题报告
根据专题报告规范和要求,编写微观选址专题报告(初稿版)。
7、微观选址专题报告评审
对微观选址专题报告(初稿版)进行上会评审。
第三阶段内容
1、调整机位布置方案(根据审查意见)。
2、机组适宜性分析
根据调整后的机位,进行适宜性分析,包括空气密度、风切变指数、湍流强度、平均风速、最大风速及50年一遇的极大风速等。
3、厂家机位载荷复核
风机厂家对调整后的布置方案再次进行载荷计算,以确保风机安全性。
4、业主机位用地等因素再确认
将调整后的机位坐标等信息交由业主,由业主确认各机位无压覆基本农田、矿产资源等情况。
5、机位地勘及测绘任务书下达
6、发电量计算
根据厂家复核的机组安全性和业主确认无压覆基本农田、矿产资源等结果后,进行各机位的发电量计算。
7、编制微观选址专题报告(终稿)
根据专题报告规范和要求,编写微观选址专题报告(终稿版)
8、风电场场内其他分项工程开展初步设计及施工图设计工作
注:以上各阶段工作存在回退及反复的情况,微观选址是严谨及认真的事,非一蹴而就。一个好的风电项目的成功落地,需要是业主和设计院、政府等各部门通力配合的结果,在整个开发过程中,业主起到了至关重要的作用。但现在由于新能源项目的火爆,有些业主十分不负责,在获得指标后,将所有的工作都推给设计院,企图让设计院在不可能的条件下实现不靠谱的目标;同时因为设计院的质量良莠不齐,有些设计院毫无底线,一味的配合业主,这样做只会坑害自己,同时也耽误了项目的开发进度。