Language: 簡體中文 English

官方微信

獎勵推廣
首頁 科技成果評價與推廣

山地風電規劃設計體係創建與建設運行關鍵技術研究及應用

2025-07-18    

一、技術簡介

技術原理:通過建立測風塔控製半徑劃分準則,結合地形複雜度和風資源分布差異,構建標準化風能資源評估模型,並首次提出覆冰環境等級劃分標準,融合地理信息與氣候數據分析,實現山地風電場資源精細化評估;采用基於運輸軌跡的大件運輸通過性判別模型,結合模塊化施工技術,降低複雜地形施工難度;構建加筋錨固生態修複係統,實現高陡邊坡治理與生態恢複一體化;開發風向補償優化、動態攻角調節等算法,結合覆冰檢測和湍流穿越技術,實現機組全風速段風能捕獲;通過數據驅動的故障預警和場站級能量分配策略,提升機組運行安全性與發電效率。技術特點:覆蓋“規劃設計-建設-運行”全鏈條,形成標準化技術體係。解決問題:破解山地風資源空間異質性導致的測風數據代表性不足問題,提升發電量預測精度;解決複雜地形大件運輸通過性差、高陡邊坡生態修複難等問題,降低施工成本15%-25%。;優化厚覆冰、高湍流環境下機組運行穩定性,發電量提升8%-12%,故障率下降30%。填補山地風電覆冰評價、微觀選址等領域標準空白,推動10項行業/地方標準製定。該技術體係已應用於國內外100餘個山地風電場,直接經濟效益超130億元。

二、主要技術指標

1.規劃設計體係:首創山地測風塔控製半徑準則(半徑劃分準則未量化),建立測風數據標準化處理體係,形成風機選型、發電量計算及微觀選址技術標準,解決複雜地形生態規劃難題。 2.高效建設技術:開發複雜地形道路改造與生態修複方法(如加筋錨固生態修複係統)、風機基礎混凝土快速施工與接縫密封技術,提升重大件運輸和施工效率。 3.運行控製優化:實現風向補償增功控製、覆冰運行管理、大部件監測及故障預警,提出定製化控製策略,確保風能資源安全利用,但未明確具體增功數值或效率提升數據。

三、社會經濟效益、應用情況及適用範圍

1)社會經濟效益:本研究成果已在大量山地風電項目工程中得到了應用,取得了良好的經濟效益。據不完全統計,近五年,僅中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司依托本研究成果已獲92.32億元直接經濟效益,其中,規劃設計合同1.12億元、總承包合同72.7億元、發電營收18.5億元;其他主要應用單位累計獲得約37.67億元直接經濟效益,經濟效益顯著。

2)應用情況:山地風電規劃設計體係創建與建設運行關鍵技術研究與應用自2015年起在貴州區域風光電發展規劃、貴州鐵廠壩風電場、九阡風電場、太陽坪風電場等項目中投入應用,並逐步推廣至雲南、廣西等西南省份。截至2025年,相關技術已在國內100餘個山地風電場成功應用,累計裝機規模超6000兆瓦。技術應用成效顯著:發電量提升1.4%至6%,單台機組增收超15萬元/年;道路改造及生態修複技術降低施工成本約20%,節約棄渣場用地30%;定製化運行控製策略減少停機損失5%-8%。此外,研究成果形成技術標準14項、專利19項,獲省部級獎勵近28次,支撐我國山地風電總裝機超9000萬千瓦(占陸上風電30%)。

3)適用範圍:1.地理環境適應性:適用於地形複雜、海拔≥500m、相對高差大(>100m)的山地丘陵區域。2.生態保護需求:可在生態保護要求高的區域推廣,需遵循生態友好型選址原則,結合土地集約利用與高陡邊坡生態修複技術,減少環境破壞。3.技術應用場景:適用於缺乏測風資料、地形零散的山地風電宏觀及微觀選址,需配套測風數據處理及發電量修正技術;適用於大件運輸困難的山地,需采用道路改造技術、基礎混凝土快速施工工法、棄渣邊坡生態修複係統;適用於需提升發電效率的在役機組,通過風向補償、覆冰監測、故障預警等定製化控製技術,優化機組性能和安全性。4.政策與市場條件:適合新能源重點發展區域,以及海外山地風電市場。

四、技術圖片

 

圖4-1  項目研究技術路線圖

 

   

圖4-2  貴州大濫壩風電場風機區、道路區高陡棄渣邊坡治理實效圖

 

 

4-3  采用風機布置優化技術蘇家屯風電場實效圖

 

五、其他

技術持有單位:中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司

技術聯係人:李曉貝,新能源與電力工程院規劃處經理,15085924115,0851-85388101,1328057166@qq.com