海上风电场布局设计的关键因素及成本考虑

之前的选址过程已经确定了风电场可以规划的边界。接着，布局设计中需考虑其他一些因素如风电机组选型（或考察风电机组的类型范围）也是关键因素。充分了解场址信息，优化布局以使能源成本最低，其结果使成本和发电量间达到平衡。

海上风电场布局设计的关键因素包括风电机组类型、轮毂高度、风电场容量、风电机组间距。每个因素都与其他因素息息相关。例如，改变风电机组的类型就得重新考虑其他三个要素。同样，风电机组间距的变化可能会改变风电场的总容量。每个要素的选择取决于几个约束条件。

首先，是海上风电场的许可条件。通常会指定风电场场址边界，限制最大容量，叶片顶端高度和/或转子直径。也可能是限制使用某些技术，如基础类型或安装方法。许可性条件通常是基于审批过程中影响因子评估。例如，其可能涉及船的安全性，海底噪声或者电网容量。所以，必须综合考虑所有情况，细致了解背景信息，以确保布局方案能完全兼顾全面。

图2-3-4所示风电机组Sheringham浅滩海上风电场的布局在很大程度上取决于其许可权限。每行以海鸟的飞行路线为准进行排列，以减少对鸟类的伤害。

(www.xing528.com)

图2-3-4　场址边界——风电机组Sheringham浅滩海上风电场布局图

设计风电场第二个关键因素是尾流影响。良好的风力发电场设计应重视现场的主导风向，以减少尾流损失。例如，增加风电机组的间距可以减少尾流损失，虽然该方案可能降低风电场容量（边界内风电机组数量变少）或增加场内电缆的成本。因此，减少尾流损失需权衡技术和经济两方面。

海上风力发电场布局设计的第三个约束条件是场址条件，特别是湍流强度和极端风速。IEC标准定义了最高条件下设计水平的分类标准，可据其内容对海上风电场风电机组进行认证。

决定风电场布局的最后一个因素往往是成本。例如，风电场水位较深需要较大的基础，成本可能会更高。虽然从整体上看需要较少的基础，但大型风电机组的基础更为昂贵。风电场设计也能影响电气基础的成本。风电场容量增加可能需要更大截面的出口电缆，这是问题的根源所在。或者，提高风电机组间距可能意味着需要更长的场内电缆。