风电场微观选址的“顺向渐远”法

　　5 两个实例
　　本文以两个工程实例说明“顺向渐远”法的应用。
　　（1）国电凌海胜利风电场工程
　　国电凌海胜利风电场属分期开发的二期工程，2009 年竣工发电，安装有33 台单机容量1500kW 的风电机组。工程范围13km2，沿海滩涂地貌。
　　风能资源的分析结论表明，其50m 离地高度代表年平均风速6.51m/s，风功率密度为299W/m2。主要风向为SSW ～ SW，占总风能频率的37.5%。
　　图2 为该工程的风电机组平面布置图。图上B 字头为本期工程机位（C 字头机位属三期工程）。考虑到场区高程差很小，地形平坦，而且场区内村居、道路及输电线路等需要避让的地物较多，直接应用如WindFarmer 等商用计算软件并不便利，其微观选址的布机选位就主要使用了“顺向渐远”法。从布机成果看到，其大部分机位是按照顺风向垂直直线排列，行间距依次加大，逐行增大比例约为1.08。
　　该工程竣工发电后的运行数据基本表现出了与之前分析的某种一致性。

　　（2）国电潍坊滨海风电场工程
　　国电潍坊滨海风电场位于潍坊滨海开发区的近海滩涂，北向面对莱州湾，场区风能方向基本以NE 和S 为主，合计频率超过40%。
　　该工程计划安装16 台单机容量为3MW 的风电机组，拟利用穿越岸线的跨海公路的一侧布置风电机组。这种借用公路等已有设施一字式的布机方式并不多见，而比较巧合的是，所利用的该段跨海公路基本由两个走向的路段组成，且其两个走向很接近场区的主要风能方向，南段NE-SW 走向，北段NNE-SSW。
　　鉴于上述场区的风向和地形特点，风电机组布置还要兼顾外形美观，与当地环境和谐一致，本工程的微观选址主要使用了“顺向渐远”法的原则和思想。场内南北两段的机组排列间距，分别以两个相近的数学级数计算并赋值。南段机组自上至下逐个间距渐远，为北段机组自下而上逐个渐远，为分析已有计算结果可以认为，此种“顺向渐远”布机对于降低并均化机组尾流是有意义的（图3）。
　　目前该工程尚在建设中，但南段机组因征用土地问题可能移往他处。“顺向渐远”法的应用效果将在机组投入运行之后得以进一步检验。
　　6 结语
“顺向渐远”法应用于风电场微观选址过程，有益于提高风电场全场风电机组的整体能量转换效率，也有益于在全场范围取得一个相对较小的平均尾流效应，进而有益于保持全场风电机组的荷载均衡性和运行维护效率。
　　现阶段，在以商业软件作为主要工具的风电场微观选址惯常工作中，适当辅以“顺向渐远”等符合理性思维的经验成果是必要且有益的。

参考文献
　　[1] Garrad Hassan and Partners Ltd, WINDFARMER Theory Manual, May 2009.
作者简介
　　杨建设（1956 -），男，硕士研究生，教授级工程师，一直从事风力发电相关工作。