淺談風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)

    風(fēng)電場(chǎng)最初的設(shè)計(jì)將會(huì)對(duì)它日后的運(yùn)行產(chǎn)生較為深刻的影響，基于陸上以及相關(guān)海上風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，此文將就風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵考慮因素做一探討。

    一旦一個(gè)場(chǎng)址被認(rèn)為將會(huì)用于開發(fā)風(fēng)電場(chǎng)，那么風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)過程便開始了。風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是最大化電量產(chǎn)出，最小化資金投入和運(yùn)行成本以及滿足場(chǎng)址所需的施工要求。由于設(shè)計(jì)過程不可避免地受施工要求和成本等限制，設(shè)計(jì)目標(biāo)最優(yōu)化即是風(fēng)險(xiǎn)最小化，其中第一個(gè)任務(wù)便是提出風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)過程中的受限因素：

    1．基于并網(wǎng)限制的最大裝機(jī)容量

    2．場(chǎng)址分界線

    3．周邊環(huán)境的限制，包括：道路、居民區(qū)、高架線等（其中居民區(qū)包括噪音影響、視覺影響、葉片轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的陰影閃爍等）

    4．風(fēng)機(jī)供應(yīng)商所提出的風(fēng)機(jī)最小間隔

    5．風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址的通信信號(hào)限制

 上述受限因素可能隨著與各方討論協(xié)商的進(jìn)程而會(huì)有所調(diào)整，但風(fēng)電場(chǎng)預(yù)設(shè)計(jì)是必不可少的。依據(jù)預(yù)設(shè)計(jì)的要求，風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量應(yīng)當(dāng)遵從12 MW/km2這個(gè)范圍。
考慮到風(fēng)電場(chǎng)預(yù)布局，風(fēng)電機(jī)組大小應(yīng)當(dāng)作為首要考慮因素。但是由于風(fēng)機(jī)選型通常在風(fēng)機(jī)供應(yīng)商確定之后才能進(jìn)行，因此在風(fēng)電場(chǎng)預(yù)布局階段，要么一律采用“普通的”風(fēng)電機(jī)組，按照葉輪直徑和輪轂高度區(qū)分風(fēng)機(jī)大小，要么進(jìn)行多次風(fēng)電場(chǎng)預(yù)布局，每一次均采用特定的風(fēng)電機(jī)組。

    考慮到影響風(fēng)機(jī)裝機(jī)位置的因素，這些因素包括有最優(yōu)化電量產(chǎn)出、視覺、噪音影響和風(fēng)機(jī)載荷等。

    最優(yōu)化電量產(chǎn)出

    一旦一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的受限因素得到確定，那么風(fēng)電場(chǎng)布局，也可以稱之為風(fēng)電場(chǎng)微觀選址，將能得以實(shí)施。對(duì)于大多數(shù)風(fēng)電項(xiàng)目來說，一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的電量產(chǎn)出要比基礎(chǔ)設(shè)施投入具有更高的經(jīng)濟(jì)敏感度，因此風(fēng)電場(chǎng)布局應(yīng)當(dāng)將電量產(chǎn)出作為首要考慮參數(shù)。風(fēng)電場(chǎng)具體設(shè)計(jì)一般采用WFDT軟件，即“風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)工具”。因此如果就現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)已經(jīng)分析出了一個(gè)風(fēng)資源領(lǐng)域，那么風(fēng)電場(chǎng)布局模型將能得以建立，并且可以預(yù)測(cè)電量產(chǎn)出以及相關(guān)的環(huán)境因素。

    對(duì)于大型風(fēng)電場(chǎng)來說，人工進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)布局比較不切實(shí)際，一般都會(huì)采用WFDT軟件進(jìn)行最優(yōu)化電量產(chǎn)出的計(jì)算。計(jì)算電量產(chǎn)出的過程通常需要很多次的反復(fù)才能達(dá)到優(yōu)化的結(jié)果，但即使結(jié)果只多出了1%的電量也是值得的，因?yàn)轱L(fēng)電場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施投入的資金數(shù)目基本不會(huì)發(fā)生變化。使用WFDT軟件進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)布局的過程中也會(huì)將噪音影響和視覺影響因素考慮其中。

    WFDT軟件依據(jù)風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模、風(fēng)機(jī)類型和輪轂高度等參數(shù)可以設(shè)計(jì)多套方案，并且這些方案的投資回報(bào)率等財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)也能夠即時(shí)計(jì)算并反饋。下圖可見一例典型的使用WFDT軟件所做的風(fēng)電場(chǎng)布局演示。