复杂地形区域风电场发电量高精度评估方法

发布时间: 2023-10-18

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术服务

成果类型：著作权

行业领域：

新能源产业,风能产业

成果介绍

重庆大学风电研究团队开发了中尺度WRF气象模式和微尺度CFD模型耦合的多尺度复杂地形风场模拟方法，分析了模拟精度对边界层、积云对流、陆面过程和微物理参数化方案的敏感性，解决了降尺度过程中的湍流信息过度问题；研究了复杂地形风场与风力机尾流的微尺度耦合机理，考虑了大气稳定度、地表粗糙度等多种物理机制，建立了考虑风力机尾流蜿蜒与叠加效应的山地风场数据库，实现了复杂地形风资源的中短期高精度评估方法；开发了基于经验小波分解、人工神经网络、深度学习算法等混合数据驱动模式的短时风场智能模型，实现了风电场发电量、机位风速风向的超短时精准预测，为风电场的并网定价提供可靠依据；构建了复杂地形区域风资源长、中、短、超短期的高效评估平台，应用于我国10余个风电工程中，总装机容量超过600MW。

成果亮点

（1）通过中微尺度耦合实现了复杂地形风电场发电量的准确评估，解决了降尺度过程中的湍流信息过度问题。（2）考虑了风力机尾流效应与复杂地形风场的动态耦合作用，提高了复杂地形风电场发电量的评估精度。（3）构建了多源数据驱动的风资源超短时预测方法，通过深度学习算法确保多步预测过程的精准稳定。

团队介绍

重庆大学风电研究团队依托重庆大学土木工程国家“双一流”建设学科和风工程及风资源利用重庆市重点实验室，由中国工程院院士周绪红教授、中国工程院外籍院士田村幸雄教授、长江学者国家杰青杨庆山教授、国家级青年人才黄国庆教授、王宇航教授、陈波教授等为科研骨干成员开展研究。实验室拥有直流式风洞实验室、HPC高性能集群计算系统等硬件设施，可开展大规模风能实验和模拟研究。在建大型回流式多功能风洞实验室可开展风、浪、流、龙卷风、下击暴流、冲刷等多灾害耦合作用下的风电结构试验。近年来，研究团队成员以第一完成人获得国家科技进步一等奖1项、二等奖1项，省部级科技进步一等奖5项，囊括了国际风工程三大奖项（风工程学会Davenport奖1人次、美国土木工程师学会Scanlan奖1人次、美国土木工程师学会Cermak奖2人次），发表SCI/EI论文800余篇，授权专利30余项，出版学术专著4部，主编规程规范6部。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”低碳能源技术产业科技服务团 (中国可再生能源学会) 评价时间：2023-11-23

马丽云

中国可再生能源学会

副秘书长

综合评价

该成果为气象模拟和风能利用领域提供了先进的研究工具和方法，可应用于山地风电场的前期设计、布局优化、运维并网阶段，通过所搭建的长、中、短、超短期的风资源高效评估平台，精准分析指定区域的风资源年发电量，可增强风电场规划设计的可靠性，显著提高风电场并网收益。

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