WISDEM:风力发电场成本评估模型
项目介绍
WISDEM(Wind-Plant Integrated System Design and Engineering Model)是一种用于评估整体风力发电场能量成本(COE)的模型集。该模型集利用风力涡轮机和发电场的成本与能源生产以及财务模型,来估算COE以及其他风力发电系统属性。WISDEM 通过Python访问,基于OpenMDAO构建,并使用多个子模型,这些子模型同样也在OpenMDAO中实现。这些子模型可以独立使用,但是为了使用WISDEM的整体涡轮机设计能力,它们是必需的。在安装WISDEM之前,请按照以下说明安装所有必需的依赖项。
项目技术分析
WISDEM的核心是一个由多个模块组成的家族,这些模块包括:
- CommonSE:包含多个模块共享的库
- FloatingSE:与浮式平台配合工作
- DrivetrainSE:确定传动系统及发电机系统的尺寸(之前为DriveSE和GeneratorSE)
- TowerSE:用于塔架(和单桩)设计的工具
- RotorSE:用于转子设计的工具
- NREL CSM:基于回归的涡轮机质量、成本和性能模型
- ORBIT:适用于海上发电场的基于过程的平衡系统成本模型
- LandBOSSE:适用于陆地发电场的基于过程的平衡系统成本模型
- Plant_FinanceSE:对风力发电场的财务分析
这些核心模块依赖于一些实用工具包,这些工具包通常是带有Python包装器的编译代码:
- Airfoil Preppy:处理翼型极线数据的工具
- CCBlade:WISDEM的BEM模块
- pyFrame3DD:提供各种坐标变换库
- MoorPy:准静态系泊线模型
- pyOptSparse:为OpenMDAO提供额外的优化算法
项目技术应用场景
WISDEM模型集适用于风力发电场的整体设计和成本评估,特别是在以下几个方面:
- 成本效益分析:通过计算COE,帮助开发团队优化风力发电场的成本结构。
- 系统设计:提供涡轮机、塔架、转子等组件的设计工具,支持定制化的系统设计。
- 财务决策:利用财务模型进行投资回报分析,帮助制定风力发电项目的财务决策。
- 技术验证:通过模型模拟,验证新技术或改进措施对发电场性能的影响。
项目特点
WISDEM具备以下显著特点:
- 模块化设计:各个模块可以独立使用,提供了极大的灵活性。
- 基于Python:利用Python语言,便于与其他工具和脚本集成。
- 开放性:模型集是基于OpenMDAO构建的,支持自定义扩展和集成。
- 全面性:涵盖从风力涡轮机设计到财务分析的整个发电场生命周期。
- 文档支持:提供详尽的文档和在线资源,帮助用户更好地理解和使用模型。
WISDEM作为一个强大的风力发电场设计和评估工具,不仅可以帮助企业优化发电场设计,降低成本,还可以为政策制定者提供决策支持,推动风力发电行业的可持续发展。通过其模块化、开放性和全面性的设计,WISDEM已经成为风力发电领域的重要工具之一。
创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考