【技术聚焦】“运风”—探寻微观选址的未来 今头条

自2020年9月我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”的“双碳”目标以来，新能源发展进入了快车道。“双碳”目标的提出，对包括风电在内的可再生能源既是机遇，也是巨大挑战。在风电项目建设中，风资源评估是不可缺少的核心环节，只有高效、精准的资源评估，才能最大化提升项目发电量、最大程度保证机组运行安全，并提升项目的环境友好度。

点位风流动动画

风资源评估涉及的环节众多，包括测风数据处理、地形地貌建模、流体仿真到发电量及适应性评估等。运达股份经过数年不懈研发，结合公司丰富的资源评估、风场建设、机组运维以及风场后评估经验，形成了“运风”风资源公共服务云平台。在核心算法完全自研的基础上，“运风”集成了高效、精准的流体仿真、行业领先的尾流评估、科学客观的发电量及适应性评估等一系列核心技术，为各类风资源业务提供灵活的解决方案。

【资料图】

流体仿真——高效精准

采用计算流体力学（CFD）技术对风场所在区域的大气流动进行建模仿真，已成为风资源评估的利器。传统CFD计算涉及地形地貌建模、网格划分、计算设置、收敛判断等步骤，专业性强，学习成本高。同时，传统CFD模型不完全适用于复杂山地的大气流动。运达股份自2016年起就开始自研适配大气流动的CFD模型，不断提升CFD计算的精度及自动化程度，结合公司在全球超过10000座测风塔数据以及500余座风场、超过15000台机组的实际运行数据，最终形成了一套高效、精准的CFD自动化流程，并集成于“运风”平台。

平台内置全球30米分辨率地形数据及不同分辨率粗糙度数据，并具备地形数据异常识别、处理功能，最大程度降低建模误差。平台还具备3D可视化模块，将计算结果实景呈现于项目地形之上，实现“所见即所得”，方便进行分析。

风速分布图谱

尾流评估——行业领先

尾流效应评估是行业共同关注的重点方向之一，我国地形条件复杂多样的特点又对尾流评估提出了更高的要求。为此，“运风”针对不同场景提供灵活的尾流评估策略。对于机位间距及点位数量适中的常规项目，“运风”开发了包括改进Park、Frandsen模型在内的众多高效工程尾流模型，方便项目方案迭代及制定。对于大基地、海上风场等项目，其点位多，排布较为规律，采用工程尾流模型会严重低估尾流损失，有鉴于此，“运风”开发了大规模风场尾流评估模型，实现了分钟级别的尾流损失精确评估，并在实际项目上得到了验证。针对更复杂的场景，“运风”开发了基于致动盘的精细化尾流评估技术，在流体仿真中就考虑风轮对来流空气的阻滞作用，最大程度还原机组下游的风流动，精细化评估尾流影响。

点位风速廓线

发电量及适应性评估——科学客观

发电量及适应性评估，是项目投资、建设、运营的核心决策支撑。科学、客观评估项目发电量以及机组适应性，对项目至关重要。针对我国部分地区低风速、高切变的特点，“运风”开发了基于风轮面等效风速的发电量评估技术，大大降低了实际风切变引起的发电量评估误差。为对接国际项目，并客观评估项目发电量，“运风”开发了基于概率的发电量评估技术，采用基于概率的方法进行项目年上网发电量的计算，对各折减、不确定项精细化取值，从而避免综合折减“一刀切”所带来的弊端。针对无塔、少塔或测风数据不足的项目，“运风”提供了包括自研高精度MCP测风数据插补、中尺度WRF模式模拟等在内的多种解决方案，为项目发电量评估保驾护航。

适应性评估方面，“运风”开发了包括IEC 61400-1 Ed2(1999) / Ed3.1(2010) / Ed4(2019)在内的适应性评估技术，并针对高风速段测风数据过少的问题，采用智能拟合方法进行湍流强度外推，解决了部分商业软件中湍流强度评估异常导致机组选型困难的难题。

高边坡风险分析及定制化风资源评估

——独具特色

随着风电行业发展，风场开发重心逐渐转向中低风速山地，导致高边坡现象愈发普遍，存在影响机组发电量和安全性的风险。针对高边坡问题，“运风”特别设立了高边坡风险分析模块，集成了高边坡地形自动“开挖”并建模、机组与边坡的安全距离计算以及精细化流动仿真等众多功能。用户可以根据安全距离初步筛查边坡风险，并对比不同轮毂高度的排布方案，辅助把控边坡风险，进行方案决策。

利用“运风”的各项关键技术，用户可以针对特定场景，灵活进行定制化的风资源评估。比如针对港口、工业厂区等场景下的分散式项目，可将集装箱、厂房等障碍物视作高边坡地形，评估障碍物对机组发电量及安全性的影响；针对由于各类限制性因素导致的机组排布紧密的项目，可采用基于致动盘的尾流评估技术，精细化仿真机组间相互影响，为后续实施变桨、偏航控制等措施提供参考。

“运风”还集成了快速发电量计算、矩阵制作、极端风速求解等众多功能，辅助用户在风资源评估的关键环节进行计算及数据处理。

环境效应评估

——助力环境友好型风场设计

风能作为清洁能源之一，其占地面积少、对周边环境影响小是其广受青睐的重要原因，然而机组运行中产生的噪音、光影等弊端也逐渐受到关注，成为制约行业发展的因素。针对这些问题，“运风”集成了噪音及光影效应评估功能，评估机组噪声在空间的传播以及各时刻机组光影的影响范围。此外，“运风”独具基于发电量最优的降噪方案主动寻优能力，将传统业务流程中繁琐的降噪方案人工迭代过程自动化，将业务耗时从1至2天缩短至小时级别，在保证项目产能最大化的同时，满足噪声标准。

噪音评估及降噪方案自动优化

作为运达股份践行为行业提供优质解决方案的又一力作，“运风”已助力公司完成1000余个项目的风资源评估，并将于近期正式发布。平台集成众多业务模块和功能，为风资源业务提供可靠、高效、便捷的全生命周期解决方案，助力用户从容应对行业难题。未来，运达股份将继续以数字化、精细化、绿色化为目标，在风资源领域持续投入研发力量，不断探索、研究前沿技术，为“双碳”目标贡献运达力量。

来源：运达股份

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