2025-07-18
一、技术简介
技术原理:通过建立测风塔控制半径划分准则,结合地形复杂度和风资源分布差异,构建标准化风能资源评估模型,并首次提出覆冰环境等级划分标准,融合地理信息与气候数据分析,实现山地风电场资源精细化评估;采用基于运输轨迹的大件运输通过性判别模型,结合模块化施工技术,降低复杂地形施工难度;构建加筋锚固生态修复系统,实现高陡边坡治理与生态恢复一体化;开发风向补偿优化、动态攻角调节等算法,结合覆冰检测和湍流穿越技术,实现机组全风速段风能捕获;通过数据驱动的故障预警和场站级能量分配策略,提升机组运行安全性与发电效率。技术特点:覆盖“规划设计-建设-运行”全链条,形成标准化技术体系。解决问题:破解山地风资源空间异质性导致的测风数据代表性不足问题,提升发电量预测精度;解决复杂地形大件运输通过性差、高陡边坡生态修复难等问题,降低施工成本15%-25%。;优化厚覆冰、高湍流环境下机组运行稳定性,发电量提升8%-12%,故障率下降30%。填补山地风电覆冰评价、微观选址等领域标准空白,推动10项行业/地方标准制定。该技术体系已应用于国内外100余个山地风电场,直接经济效益超130亿元。
二、主要技术指标
1.规划设计体系:首创山地测风塔控制半径准则(半径划分准则未量化),建立测风数据标准化处理体系,形成风机选型、发电量计算及微观选址技术标准,解决复杂地形生态规划难题。 2.高效建设技术:开发复杂地形道路改造与生态修复方法(如加筋锚固生态修复系统)、风机基础混凝土快速施工与接缝密封技术,提升重大件运输和施工效率。 3.运行控制优化:实现风向补偿增功控制、覆冰运行管理、大部件监测及故障预警,提出定制化控制策略,确保风能资源安全利用,但未明确具体增功数值或效率提升数据。
三、社会经济效益、应用情况及适用范围
(1)社会经济效益:本研究成果已在大量山地风电项目工程中得到了应用,取得了良好的经济效益。据不完全统计,近五年,仅中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司依托本研究成果已获92.32亿元直接经济效益,其中,规划设计合同1.12亿元、总承包合同72.7亿元、发电营收18.5亿元;其他主要应用单位累计获得约37.67亿元直接经济效益,经济效益显著。
(2)应用情况:山地风电规划设计体系创建与建设运行关键技术研究与应用自2015年起在贵州区域风光电发展规划、贵州铁厂坝风电场、九阡风电场、太阳坪风电场等项目中投入应用,并逐步推广至云南、广西等西南省份。截至2025年,相关技术已在国内100余个山地风电场成功应用,累计装机规模超6000兆瓦。技术应用成效显著:发电量提升1.4%至6%,单台机组增收超15万元/年;道路改造及生态修复技术降低施工成本约20%,节约弃渣场用地30%;定制化运行控制策略减少停机损失5%-8%。此外,研究成果形成技术标准14项、专利19项,获省部级奖励近28次,支撑我国山地风电总装机超9000万千瓦(占陆上风电30%)。
(3)适用范围:1.地理环境适应性:适用于地形复杂、海拔≥500m、相对高差大(>100m)的山地丘陵区域。2.生态保护需求:可在生态保护要求高的区域推广,需遵循生态友好型选址原则,结合土地集约利用与高陡边坡生态修复技术,减少环境破坏。3.技术应用场景:适用于缺乏测风资料、地形零散的山地风电宏观及微观选址,需配套测风数据处理及发电量修正技术;适用于大件运输困难的山地,需采用道路改造技术、基础混凝土快速施工工法、弃渣边坡生态修复系统;适用于需提升发电效率的在役机组,通过风向补偿、覆冰监测、故障预警等定制化控制技术,优化机组性能和安全性。4.政策与市场条件:适合新能源重点发展区域,以及海外山地风电市场。
四、技术图片
图4-1 项目研究技术路线图
图4-2 贵州大滥坝风电场风机区、道路区高陡弃渣边坡治理实效图
图4-3 采用风机布置优化技术苏家屯风电场实效图
五、其他
技术持有单位:中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
技术联系人:李晓贝,新能源与电力工程院规划处经理,15085924115,0851-85388101,1328057166@qq.com