淺談風電場設計技術經驗

    風電場最初的設計將會對它日后的運行產生較為深刻的影響，基于陸上以及相關海上風電場的設計經驗，此文將就風電場設計過程中的關鍵考慮因素做一探討。

    一旦一個場址被認為將會用于開發風電場，那么風電場的設計過程便開始了。風電場設計的基本目標是最大化電量產出，最小化資金投入和運行成本以及滿足場址所需的施工要求。由于設計過程不可避免地受施工要求和成本等限制，設計目標最優化即是風險最小化，其中第一個任務便是提出風電場開發過程中的受限因素：

    1．基于并網限制的最大裝機容量

    2．場址分界線

    3．周邊環境的限制，包括：道路、居民區、高架線等（其中居民區包括噪音影響、視覺影響、葉片轉動產生的陰影閃爍等）

    4．風機供應商所提出的風機最小間隔

    5．風電場場址的通信信號限制

 上述受限因素可能隨著與各方討論協商的進程而會有所調整，但風電場預設計是必不可少的。依據預設計的要求，風電場裝機容量應當遵從12 MW/km2這個范圍。
考慮到風電場預布局，風電機組大小應當作為首要考慮因素。但是由于風機選型通常在風機供應商確定之后才能進行，因此在風電場預布局階段，要么一律采用“普通的”風電機組，按照葉輪直徑和輪轂高度區分風機大小，要么進行多次風電場預布局，每一次均采用特定的風電機組。

    考慮到影響風機裝機位置的因素，這些因素包括有最優化電量產出、視覺、噪音影響和風機載荷等。

    最優化電量產出

    一旦一個風電場的受限因素得到確定，那么風電場布局，也可以稱之為風電場微觀選址，將能得以實施。對于大多數風電項目來說，一個風電場的電量產出要比基礎設施投入具有更高的經濟敏感度，因此風電場布局應當將電量產出作為首要考慮參數。風電場具體設計一般采用WFDT軟件，即“風電場設計工具”。因此如果就現有風電場已經分析出了一個風資源領域，那么風電場布局模型將能得以建立，并且可以預測電量產出以及相關的環境因素。

    對于大型風電場來說，人工進行風電場布局比較不切實際，一般都會采用WFDT軟件進行最優化電量產出的計算。計算電量產出的過程通常需要很多次的反復才能達到優化的結果，但即使結果只多出了1%的電量也是值得的，因為風電場基礎設施投入的資金數目基本不會發生變化。使用WFDT軟件進行風電場布局的過程中也會將噪音影響和視覺影響因素考慮其中。

    WFDT軟件依據風電場規模、風機類型和輪轂高度等參數可以設計多套方案，并且這些方案的投資回報率等財務數據也能夠即時計算并反饋。下圖可見一例典型的使用WFDT軟件所做的風電場布局演示。