2023年10月17日上午，由可再生能源学会风能专业委员会举办的风资源技术论坛在北京国际风能大会成功举办。来自行业内从事风资源技术工作的开发商、整机制造商、第三方及研究机构等诸多同仁深入探讨和交流，共同围绕沙戈荒与大基地开发、海上风资源评估等方面展开创新解决方案研讨。瑞科科技研发中心前沿技术研发室副主任张弛分享《关于海上风能资源分布机组选型及开发思路探讨》主旨演讲。
瑞科科技研发中心前沿技术研发室副主任张弛
中国海上风资源储量巨大，台湾海峡平均风速超过10m/s
瑞科科技通过对比中国与欧美近海海域风资源情况，例如欧洲北海、波罗的海大部分区域平均风速可达到9m/s左右，而中国近海的整体平均风速相对较小，只有在台湾海峡附近能达到9m/s以上的风速，从资源储量来看，中国的海上风电要逊于欧洲和美国，但储量依旧巨大。
通过高精度风资源图谱和实测数据，我国四大海域风资源情况进行分析发现，东海南部台湾海峡附近海域，由于狭管地形的加速作用风速达到10m/s以上，渤海海域风速情况较好，年平均风速在8.5m/s左右，南海区域范围较广，平均风速跨度大；黄海和东海北部风资源条件一般，年平均风速在7.5m/s左右。
极端风况下海上漂浮雷达可靠性较高 风速呈现典型“Ｍ”型双峰特征
瑞科科技选择了33个在台风过境期间漂浮雷达观测的测风数据进行分析，首先验证激光雷达在台风期间数据的可靠性。数据显示，在台风过境期间，海上漂浮雷达由于受到台风强降雨的影响，激光能量损失加大，导致雷达高层数据存在一定缺失，但是整体数据质量比较好，且与周边测风塔数据具有较高的一致性。
台风极端风况下风参变化情况
●风速：台风过境期间，呈明显增大后降低特征，台风穿越观测点期间，呈现典型的“Ｍ”型双峰特征；
●风向：沿顺时针或逆时针方向持续偏转，会出现短时较大偏转；
●风切变指数：台风期间风切变指数中位值＜正常期间风切变指数中位值；
●湍流强度：湍流强度明显高于正常期间；
●空气密度：台风期间空气密度低于正常期间。
瑞科科技在分析了极端风况下的资源特性后，总结并给出了关于两点机组选型的建议。一是要根据区域内历史台风强度和频次选择对应的抗台机型；二是台风虽然带来了破坏性的风速，但是同时也带来了巨大的能量，我们可以根据台风期间的风参特征，深入理解台风特性，调整台风应对策略，从抵御台风变成利用台风。
海上风电开发阶段前期资源评估的关键因素
瑞科科技强调了前期测风的重要性。由于风速的大小对发电量和项目收益产生巨大影响，因此准确评估风能资源对于投资商而言至关重要。国内大部分海域的风能资源优于模拟预估，但存在明显的分布不均现象。为了确保项目收益率和发电量的预期效果，投资商应重视前期测风工作，以便准确了解项目所在海域的风能资源情况。在测风方面，目前主要有三种方式：海上桁架式测风塔、单桩平台+激光雷达测风和漂浮式激光雷达测风。相较于前两种方式，漂浮式激光雷达测风具有成本优势。
通过对比某海上风电项目在周边风场投运前后实测风速的变化，发现由于周边风场的尾流影响，导致项目场区风速降低0.6m/s左右，发电量损失至少10%。通过使用多种尾流模型进行还原对比，发现现有主流发电量计算软件对海上风电场的尾流存在低估的现象。因此，我们需要关注周边风场的尾流情况以及未来可能规划风场的尾流因素，降低风电场建成后发电量不达预期的风险。
最后，列举了目前主流厂家的海上机型，单机容量基本以大于10MW为主，单位千瓦扫风面积从2.7- 5.2均有分布，海上机型的单位千瓦扫风面积同样也很重要：差值0.5，对应的发电小时数差异大约5~8%左右。机组选型需综合考虑各海域不同的风资源特性及其它因素，选择适应的海上机型。
