2020年 07月

低噪音-环保陆上风力发电基地设计技术开发

2020年 7月 15日

Technology Planning Team / KANG Mun-jong / Senior Survey

1. 低噪音-环保风力发电基地设计技术概要

据韩国政府的“可再生能源3020履行计划"，到2030年为止，以可再生能源比重为全体发电量的20%为目标，其中，风力发电以整体可再生能源设备容量的28%为目标，占有相当高的比例。

但以2018年底为准，风力发电基地建设现状来看，整个（陆上海上）风力发电累计安装容量仅仅约为1.3GW（目标：17.7GW)。与韩国政府积极的发展蓝图不同，由于风力发电事业如噪音等民怨和环境问题越来越大，导致进入门槛越来越高。

因此，KR正在开发为韩国政府的可再生能源政策做出贡献，为实现工业领域事业多样化，同时考虑环境和居民接受范围内开发“低噪音-环保陆上风力发电基地设计技术"。

风力发电基地设计基本上可以通过对该候选地的选址调查、风力分析、风力发电机配置模拟来进行设计，实现最大年度能源生产（AEP：ANNAL Energy Production)。

但是像韩国这样，国土狭小，人口密度高的环境下，如果考虑低噪声-环保设计条件，就无法避免年度能源产量的下降。根据情况，也有可能没有商业可行性（经济性)。另外，如果只考虑局部的基地候选地范围内的噪音和环境影响的话，就会影响风力发电机的安全。

因此，本次研究考虑到低噪音环保设计，将年度能源产量最大化，并在确保安全的条件下，正在开发以下低噪音-环保风力发电基地设计技术。

o 低噪音-环保风力发电设计技术开发

- 风力发电基地主要噪声源测定及降低噪音设计技术开发
- 考虑周边环境的基地运营（Sector management）技术开发
- 考虑到环境条件及涡轮机后流影响的最佳基地布局（Micro-siting）技术开发
- 为了环境破坏的最小化，开发风力涡轮运输安装技术
- 生态环境调查及生态影响最小化方案研究

2. 低噪音-环保风力发电基地设计技术开发主要结果

(1) 考虑风力发电机噪音影响的基地设计技术
在本次研究中，KR根据IEC 61400-11的风力发电机噪音测定国际标准，利用测定的风力发电机噪音数据及ISO 9613-2所提示的噪音传播模型，确保了风力发电基地噪音影响分析技术，以风力发电基地开发候选地为对象，采用本技术，导出了风力发电机最佳配置结果。

结果，在对象候选地内可以安装5台风力发电机，在最初最大的AEP生产设计中，考虑到噪音影响，最终导出了设计方案。设计结果及对附近主要恒温设施（民宿、民居等）的噪音影响分析结果如下，风力发电基地候选地附近的恒温设施的噪音影响分析结果显示，并未超过韩国生活噪音标准45dB（A)。

表1. 风力发电基地候选地附近恒温设施噪音分析结果

Areas	A	B	C	D	E	F	G	H
Areas	民宿	住宅	民宿	畜舍	畜舍	民宿	观光地	住宅
Noise[dB(A)]	44.6	42.0	42.1	41.9	41.6	40.6	36.4	37.4

(2) 影子影响评估及环境破坏最小化的基地设计技术
最近安装的大型风力发电机叶轮的长度一般为50~80m，它会根据风力发电机的位置影响附近恒温设施的阴影闪烁。而且，风力发电机所处的地区一般都设置在山地地形或远离民居区的森林地区，因此，需要不仅减少环境破坏，而且还可以最大限度的生产AEP的基地设计技术。在本次研究中，KR采用地球公转模拟模型的对象候选地附近恒温设施的影子影响分析技术和利用数值地形模型，确保了山林破坏影响最小化的分析技术，以风力发电基地开发候选地为对象，导出如下适用结果。

3. 总结及后续研究

KR通过本次研究，在风力发电基地建设阶段，正在开发居民接受性及环境影响最小化的低噪音-环保风力发电基地设计技术。目前，采用国际标准噪音传播模式及试验数据的风力发电基地噪音分析技术、采用地球公转模式的风力发电机影子影响分析技术、山林破坏影响分析技术，通过使用确保的技术，减少噪音影响及环境影响，取得了AEP减少到1%以内的效果。

KR将通过后续研究，通过确保反映风力发电基地风况及地形特征的噪音分析技术、低频噪音分析技术、受到后流影响的疲劳载荷反应分析技术，进一步确保风力发电基地设计技术的尖端化及事业多样化的竞争力。

*本次研究由韩国政府支援事业（KETEP-20193010025820）执行。

KR Webzine Vol.136