GE可再生能源陆上风电工程部皮道明：风电场噪声影响分析及噪声控制优化

2019年10月21-24日，2019北京国际风能大会暨展览会（CWP2019）在北京隆重召开，大会主题“风电助力‘十四五’能源高质量发展：绿色、低碳、可持续”。自2008年首次在北京举办以来，已连续举办11届，成为北京金秋十月国内外风电行业争相参与的年度盛会。
　　10月22日下午，举办了“风资源精细化评估”论坛。GE可再生能源陆上风电工程部经理皮道明发表了题为《风电场噪声影响分析及噪声控制优化》的主旨演讲。

　　以下为发言内容：
　　皮道明：大家下午好，非常高兴有这个机会给大家做分享，这个也是今天最后一个分享，前面的各位专家其实对风资源的精细化评估给出了各个不同的维度和方面给出具体的意见和看法。今天的内容主要分四个内容组成，风机噪音的组成及噪音限值要求、风机及风基场噪音评估等，第一部分在座的各位专家也都比较清楚，这个我不去过多介绍，对于噪音组成主要来自两部分，一个是叶片，一个是机械系统，这里给出了一些简单介绍，这个地方就提到了噪音的限制要求，其实在这个标题里面我并没有提到风场或者风机的噪音限制要求，在目前整个风电行业并没有专对风电场或者风机特定要求，现在3096或者1084这是目前行业内大家用的相对比较普遍的对工业环境噪音限制相关标准一个要求，在这个标准里面对我们不同类似噪音的限制给出一些具体要求，在具体工作之中以及风电厂风机噪音评估过程这个标准的解读对我们工作起着至关重要的作用。在我们实际的项目过程之中我们发现业主在具体的项目之中，在不同的阶段可能传达给我们信息和要求可能有一些变化，在开始这个要求可以按照2来做要求，夜间只需要有50分贝的要求，但是随着各种原因以及信息相对更加明确，这个现场是1类的要求，这个要求发生一个很明显的变化。其实我们需要很好理解对于特定风场关于噪音限制的要求，这是对于评估结论是不是能够满足。
　　另外一个白天的噪音大概率不会有什么特别问题，通常是发生在夜间的时候，这个大家想一些具体解决方案或者是措施，怎么满足相关标准的要求。当我们的输入明确之后，我们可以从两个层面看这个层面的影响，这个地方虽然我这个标题起的是噪音的评估，我理解各位专家对噪音评估商业软件使用的都很清楚，大家可以了解在现场噪音分布点，这个地方只是从另外一个维度我们怎么去看我们噪音计算结果以及限定要求之间的关系。
　　这个地方其实没有用任何一款特定机型的噪音曲线，这个主要为让这个计算更直接，用大家现在通用的噪音模块做了一个计算，来做了一个简单的对比，简单来看现在风机轮毂处这个是比较常见，从右边图看的话如果说轮毂噪音处在不同水平的时候，距离风机位置达到多少的时候才在45分贝以后，所以从这个表格来看的话，对于在点能够满足噪音要求起到非常直观并且重要的影响，有一点大家也理解，随着现在风电不断开发，我们机型到现在的140、150风轮直径，在正常情况下，如果我们转速在相似的水平，我们叶片形成的水平也会有一个明显的提升，所以在不考虑其他技术前提下，它噪音是慢慢增大的，对于你风轮越大越大，噪音的影响对于风机本身，如果想设计到非常低的值得，要么引入一些特殊硬件设备，这样对风机带来一些影响。
　　我们再看对于风场的影响，这个地方做了一个虚拟的假设，这个设计上对于目前中部区域风场也算是典型的排布，风机横向间距约800M，纵向间距约300M，如果我们单独分别去看中间一列或者综合去看中间的一列加左边的一列，你就会发现在同样的特定点噪音值发生很明显的变化，这也提到另外一个概念，我们怎么样看到具体噪音的要求，也就是说这个要求到底是对于场级还是说单机的考虑，其实在这些要求层面，至少就我们目前所看到项目来看的话，逻辑上理解应该是要求的风场级，刚才提到风机本身噪音水平来看，有一些工作基于单机来做的，这里面存在比较多不明确的影响。
　　另外如果确实是风场级的，那我们是不是真的有必要去看，比如说通常的300米或者500米，当然不同的区域有不同的要求，这个300米、500米，按逻辑理解是不是以风机为圆心，以300米为半径，所有的300米半径圆周上的点都需要满足，对照你要求。那对于你一个风场有一个特定机位排布的一个区域来说的话，某一个特定点来说，其实并不一定有必要说你需要整个圆周上面全部是要来设置，我们下面来看一下，对于实际的工厂我们会是这个样子的，我们并不是那么很规则的，对于实际的工厂，大家看到风机的排布也并不是特别规律，敏感点分布也不是特别规律，以这个区域来看，这个第一方是我们居民区，逻辑上理解你的噪音限制，你需要满足对应一类或者二类的要求，其实逻辑上应该是符合要求的，但是你硬性去规定，去做这个要求，这300米范围内并没有任何阻挡物，所以这个在一定程度过要求的感觉。
　　接下来我们谈一下怎么样解决这类问题，其实这个地方并没有过多去说特别一些硬件，如果说我们觉得电器设备上面加一些隔音棉，叶片我们采取低噪设计，这些典型的更多是从硬件角度来考虑这些问题，相应解决方法也有一些对应的解决思路，今天给大家分享我们提出一个更精细化噪音控制和优化，因为在现实中我们会存在一些客观因素，严重现实的要求往往是会提早于你机器研发的进度，比如说你机器已经设计出来了，你性能已经确定在三万米会造成什么噪音，所以说如果这个要求的时候，现在已有的产品已经在那儿了，所以在这个在已有的基础上，在不额外增加硬件的角度，我们怎么对这个噪音进行优化。
　　第一个是做精细化控制及优化的评估软件，同时我们有一个风场噪音管理系统，我们可以让风机按照我们先前按照我们预计的来进行。下面从噪音优化和相关案例做一个分享，这个地方简单做了一个比较，现在噪音控制就是现在说到的降噪运行，普通的噪音控制和现在GE所作的精细化控制，现在应该是单一的风机单一降噪模式。同时这个风机朝向简单来说应该更确切的解释是说风机相对于这个敏感点的位置，因为对于一个风机而言，它360度分布区间以内，它并不一定是说每一个敏感点离风机都很近，其实并不一定需要要求每一个角度的300米都满足要求，如果是说在这个区域敏感点距离你的风机就600米，那你可以按照600来看，在哪一个区域敏感点就300米，你就应该按照300米来看。
　　另外一个是昼夜的影响，我们发现噪音存在问题基本上都在晚上，我们相关的友商也有类似的考虑，另外一个是控制灵活性，就要在机组开发的有效精细化去区别不同风速和风向的影响。
　　下面有一个直观的例子， 我们能够以一个特定的机位去看，我们可以看到在不同的风速段以及不同的扇区上面都可以给它设定一个不同的降噪运行模式，这样的话往往会比你单一确定一个降噪模式会造成一个提升。这样会更好的对发电量的优化。最后简单的这是拿到我们实际项目之中，我们做过平原风场的案例分享，我们可以去做单一的降噪模式，也可以去看GE噪音控制模式，我们发现采用精细化模式之后可以有20%左右的改善，我们也可以同步在不引入任何硬件的前提下，对风场的噪音控制起到一个优化，这样的话就能够把风资源的评估以及发电量的损失做到更精细化的控制，我的分享就到这儿，谢谢大家。
　　肖罗生：好，谢谢，时间也不早了，大家看看交流提问的机会？有感兴趣的吗？
　　男5：你好作为国外厂商你如何看待工业行业标准，还有我们比如说我们中国这种标准不足如何去改善？
　　皮道明：这个其实也是今天前面更多是说把这种所看到的不确定给大家做一个分享，目前其实我们会去做一些欧洲项目，其实最开始在噪音需求，说实话中国最近几年才开始，但是在欧洲的很久就开始，在欧洲的话至少我们所看到的项目本身一般对敏感点会有很明显的界定，其实它没有量化，但是在国外项目上面客户可能会明显的给出这几个点我是需要有噪音限制的，所以说输入是明确的。第二国外很少看到笼统去说300米要求，它更多是针对建筑物，会不会受到影响？所以我觉得其实这些方面都是可以在一定程度上去探讨或者去看的，至少这样的话，因为欧洲对于人居环境要求更苛刻，状态是一样的情况，他们的要求敏感点的界定，噪音限制区间的界定，会更接近于说一个可以实际操作的方式，但是我们现在大部分数更多我觉得在纸面上计算很容易，但是落到实处看这个问题会存在各种问题，这个东西没办法达成一致。