数值研究高低塔筒混排技术对发电量的提升效果.pdf

数值研究高/低塔筒混排技术 对发电量的提升效果 北京大学 张日葵 2020.10.14 2 1 研究背景简介 提 2 风场/风机阵列模型 纲 3 数值仿真软件及技术 4 数值研究结果与结论 研究背景简介 3  市场发展趋势：电力经济性 风电平价上网 降本增效  2017年：全球新建水电的平均度电成本为5美分（0.33元）；火电平均度电成本约为6.4美分（0.42元）。  2017年：全球新建陆上风电的平均度电成本约为6.7美分（0.44元），已具备与传统电力资源竞争的实力，预 计到2025年可降至5美分。  2017年：新建海上风电的平均度电成本约为0.14美元/千瓦时，距离平价上网的目标相对遥远。 全球陆上风电平均度电成本走势: 各国陆上风电平均度电成本分布区间 全球海上风电平均度电成本走势: 1983~2017 与加权平均值: 2010; 2016 2001~2022 数据来源： 《全球风电项目成本趋势分析》，北极星风力发电网 研究背景简介 4  风场增效的一个方向：风机阵列尾流控制与排布优化  纵向间距、横向间距；串列排布/错列排布：增大风机间距，延长尾流扩散/掺混距离和时间，降低尾流影响。  塔架高度差：充分利用上层高速气流与能量；增强上/下层流动掺混效应，降低下层尾流的速度亏损。 风场/风机阵列模型 5  哈密华冉烟墩风场概况  100台2MW风机，总装机容量20MW。  混排两种风机型号H102、H111，塔架高度分别为80m、120m。  风向单一（东/西向），风机阵列流向间距大、横向间距小。 型号 风轮直径 塔筒高度 额定功率 H102 102m 80m 2.0MW H111 111m 120m 2.0MW 3.4D 86.1D 70.4D 53.3D 39.7D 25.3D 9.7D 0 风场/风机阵列模型 6  数值研究模型：烟墩风场 2  选取5排7列共35台风机（场区面积4*3.4D*86D=1170D ）建立数值研究模型，重点分析中间一列风机： D11/D22/JX35/JX49/C13/