风资源评估方法研究1
风能发电的风能资源评估和风电场开发
风能发电的风能资源评估和风电场开发
近年来,随着环境问题的日益突出和对可再生能源需求的增长,风
能发电作为一种清洁、可持续的能源形式,正逐渐受到世界各国的广
泛关注和应用。然而,要实现有效的风能发电,首先需要进行风能资
源评估,以确定适合建设风电场的区域,进而进行风电场的开发。本
文将探讨风能资源评估的方法和风电场开发的相关问题。
一、风能资源评估方法
风能资源评估是确定风能发电潜力和选择风电场建设区域的关键步骤,其结果直接影响到风电场的发电效益和可持续性。下面将介绍几
种常用的风能资源评估方法。
1. 实地观测法
实地观测法是最为直接和准确的风能资源评估方法,通过在特定区
域安装风速风向仪器,并进行长期观测,得出该区域的风能资源情况。这种方法的优点是能够获取实时的风能数据,并考虑到地理环境和气
象变化的影响,但也存在观测周期长、成本高等问题。
2. 风能资源地图法
风能资源地图法是一种通过分析不同区域的气象学数据和地形地貌
等要素,综合评估区域风能资源的方法。它基于现有的气象数据和专
业模型,预测和描绘出不同地区的风能资源分布情况,从而指导风电
场的规划和建设。这种方法可以提前筛选适合风电场建设的区域,减
少实地观测的需要,降低评估成本。
3. 数值模拟法
数值模拟法是一种利用计算机模拟和数学模型来评估风能资源的方法。它通过对大气运动和地表特征进行数值模拟,推算出特定区域的
风速和风向分布情况。此方法广泛应用于大规模风电场项目的评估,
能够快速得出风能资源评估结果,但对数据输入的准确性和模型参数
的选择要求较高。
二、风电场开发相关问题
风电场电站风资源评估研究
风电场电站风资源评估研究
随着全球能源需求的快速增长和不断变化的环境要求,风能正在成为一种新的
主要能源来源。众所周知,全世界的风电电站数量不断增长,特别是在近几年,风电场电站的发展取得了长足的进步。然而,风能资源被认为是一种不规则、不稳定的资源,因此,对风资源评估的研究至关重要。
一、概述
风资源评估是确定风能资源可行性的过程。该过程是基于历史的风速数据,以
及在某个特定时间段内观测到的风速数据。其中,考虑到风能资源的地区性差异,需要相关专家对已确定的潜在风能区域进行评估。
二、风电场电站红线确定
在风能资源评估之前,必须首先确定风电场电站的红线。这是指根据区域环境、地形等因素确定一个固定的区域范围,以进行风能资源评估。在确定红线时,必须考虑到风电场电站的标准化和规模化操作,以确保在规划、建设和运营过程中能够容易地管理和维护。以下是红线确定的几个关键因素:
1.地形条件
地形对风能资源分布和风场相互作用具有重要的影响。典型的山脉和山谷结构
为风能资源的分布提供了大量的机会。风能资源的分布受到海拔、悬崖、峡谷等高度和倾斜角度的影响。此外,地形的变化量以及不同方向的风速也对风能资源产生影响。
2.气候影响
不同的气候对风能资源的分布和风场相互作用有着显著的影响。因此,定期收
集气象数据,如大气温度、降雨量、相对湿度等信息,也很重要。
3.环境保护要求
在确定风电场电站红线时,必须考虑到环境保护要求。红线应避免位于生态环
境敏感区域,如野生动物栖息地、生态敏感区、水源地等地区。
三、风能资源分布特征研究
风能资源分布特征研究是评估风能资源的关键环节,主要包括风资源的容量、
风能资源评估方法综述
风能资源评估方法综述
随着能源需求的不断增长,风能作为一种清洁、可再生的能源备受关注,有关风能资源评估方法的研究也日益深入。本文将对当前常用的风能资源评估方法进行综述。
(一)测风塔法
测风塔法是一种常见的风能资源评估方法,通过设置测风塔测量风速、方向和温度等参数,来评估该地区风能资源的适用性和可利用程度。测风塔一般设置在地面或者离地较近的高度处,同时需要测量一定数量的数据才能得出可靠的结果。
(二)卫星遥感法
卫星遥感法利用卫星遥感数据来获取风能资源信息,是目前应用最广泛的风能资源评估方法之一。该方法基于遥感技术,通过卫星图像分析、数值模拟等方式,评估不同区域的风能资源分布情况和适用性。
(三)气象资料法
气象资料法是一种常用的风能资源评估方法,通过收集和分析气象观测数据来评估风能资源的潜力和可利用性。该方法可以通过现有的气象测量数据和历史气象数据来得出相应的风能资源评估结果,是一种较为可靠和简便的方法。
(四)数值模拟法
数值模拟法是一种基于物理和数学原理建立起来的风能资源评估方法。该方法采用数学模型和计算机技术来模拟风能资源分布和预测风速、风向等参数,较好地解决了测量方法的受限和不确定性问题。
综上所述,不同的风能资源评估方法各有优缺点,应根据实际情况选取合适的方法进行评估,以保障风电项目的成功实施和运营。
风能资源的评估和开发潜力分析
风能资源的评估和开发潜力分析
1. 风能资源的现状及重要性
风能作为一种清洁、可再生的能源资源,具有巨大的开发潜力。随着
全球能源需求的增长和环境问题的日益突出,风能作为一种替代传统
化石能源的能源形式备受重视。通过对风能资源的评估和开发潜力分析,可以更好地利用这一资源,推动可持续能源的发展。
2. 风能资源评估的方法
评估风能资源的方法主要有风速测量、气象资料分析、数值模拟等。
其中,风速测量是最直接的方法,通过设置风速测量塔或利用无人机
等技术获取实时风速数据。而气象资料分析则是通过历史气象数据和
地理信息系统技术,对不同地区的风能资源进行量化分析。另外,数
值模拟则可以通过建立数学模型,模拟不同地区的风能资源分布情况。
3. 风能资源的空间分布
风能资源的空间分布主要受到地球自转、地形地貌、气候环境等因素
的影响。一般来说,海岸线、山脉、平原等地形地貌复杂的地区风能
资源更为丰富。此外,气候环境也会对风能资源的分布产生影响,例
如温带季风气候和大陆性季风气候的地区风能资源更为丰富。
4. 风能资源的经济价值
评估风能资源的开发潜力不仅需要考虑其技术可行性,更需要考虑其
经济价值。随着风力发电技术的不断成熟和普及,风能资源的经济性
也越来越受到重视。与传统化石能源相比,风能资源具有成本低廉、
无排放、可再生等优势,因此在整个能源结构调整中具有重要的地位。
5. 风能资源的开发潜力分析
通过对不同地区风能资源的评估和开发潜力分析,可以为风电行业的
发展提供重要的参考依据。一些国家和地区已经建立了相关的风能资
源数据库,通过这些数据库可以更加准确地评估风能资源的分布情况
风电基础知识培训风能资源评估方法
风电基础知识培训风能资源评估方法风电基础知识培训——风能资源评估方法
风能已经成为全球清洁能源发展的重要组成部分,风电作为其中的
一个主要载体,对于推动可持续发展具有重要意义。要充分利用风能
资源,对风能资源进行准确评估是至关重要的。本文将介绍风能资源
评估的方法和技术。
一、地面观测法
地面观测法是最传统也是最常用的风能资源评估方法之一。通过在
特定地点设立测风塔,利用风速风向仪等设备进行实时观测,得到的
数据可用于风能资源评估。这种方法的优点是直接可靠,数据准确性
较高,但其缺点是成本较高,需要长时间的观测,且受地点限制。
二、卫星遥感法
卫星遥感法是一种相对较新的风能资源评估方法。通过利用卫星图
像和遥感技术,可以对大范围的风能资源进行评估。该方法具有广覆盖、快速获取数据的优势,但其缺点是数据准确性相对较低,需要进
行一定的校正和验证。
三、数值模拟法
数值模拟法是一种基于大气动力学原理的风能资源评估方法。通过
建立大气模型,模拟风场的分布情况,可以得到地理区域内不同高度、
不同时间段的风能资源数据。该方法的优点是高效、可模拟多种复杂
情况,但其缺点是对模型参数和初始条件要求较高。
四、GIS技术
GIS技术是一种将地理信息与风能资源评估相结合的方法。通过将
地理数据与风能资源数据进行综合分析,可以准确评估风能资源的分
布情况、潜力等。该方法的优点是数据处理和可视化效果好,但其缺
点是对数据的获取和处理需求较高。
五、测量仪器和装置
除了以上几种方法外,还可以利用各种测量仪器和装置进行风能资
源评估。例如,利用声音传感器可以测量风的速度和方向,利用红外
风电项目前期调研与资源评估的方法与要领
风电项目前期调研与资源评估的方法与要领
随着能源需求的持续增长和环境保护意识的提高,风能成为了可再生能源领域中备受关注的一种能源形式。为了推动风电项目的顺利发展,前期调研与资源评估是至关重要的工作。本文将介绍风电项目前期调研与资源评估的方法与要领,以帮助开展相关工作的人士更好地理解和应用。
一、风电项目前期调研的方法
1. 案例分析:通过对已有的类似项目进行案例分析,了解项目的成功经验和问题所在,有助于在后续项目中避免类似的错误和挑战。
2. 地理信息系统(GIS)技术:利用GIS技术,对项目所在地区进行详细的地理、地质、土地利用等方面的调查和分析,确定最佳的风电项目布局。
3. 环境影响评估:对项目所在地区的生态环境、生态系统和当地居民的生活环境等进行全面评估,了解项目可能对环境产生的影响和潜在风险。
4. 社会调查:了解当地社会经济状况、居民对风电发展的态度和需求,有针对性地制定项目规划和沟通策略。
5. 技术研究与评估:研究风力发电技术的市场成熟度、技术可行性和成本效益等方面,评估项目的技术可行性和可持续发展性。
二、风电项目资源评估的要领
1. 风能资源评估:对项目所在地区的风能资源进行详细的评估,包括风速、风向、风能密度等参数的测量和分析,确定项目是否具备足够的风能供应。
2. 土地评估:考察项目所需的土地条件,包括土地利用类型、土地所有权、土地稳定性等因素。同时,也要评估土地获取的难易程度和成本。
3. 电网接入评估:评估项目接入当地电网的可行性和相关政策法规,确保项目
能够顺利并稳定地并网发电。
风力发电场中的风能资源评估
风力发电场中的风能资源评估风力发电作为可再生能源的重要组成部分,已经在全球范围内得到广泛的应用。而风能资源评估作为风力发电场建设的第一步,对于风电项目的可行性和运营效益具有至关重要的意义。本文将从风能资源的含义、评估方法和应用前景等方面进行论述。
一、风能资源的含义和特点
风能资源指的是利用风的力量转化成机械能或电能的自然资源。风能作为一种清洁且可再生的能源,具有广阔的可再生潜力。与传统能源相比,风能具有免费、充足、分布广泛、无污染等诸多优势,被视为可替代传统能源的重要选择。
二、风能资源评估的方法
1. 现场观测法
现场观测法是在风电项目选址的早期阶段进行的,通过在潜在风电场周围设置气象测量塔、风速风向探测器等设备,对风场进行实时、连续的观测,以获取风能资源的相关数据。这种方法具有较高的准确性,但需要较长的观测周期和大量的人力物力投入。
2. 数值模拟法
数值模拟法是通过建立复杂的气象数值模型,对目标地点的风能资源进行模拟和预测。这种方法可以根据不同地理条件和气象参数,对
风能资源的空间分布和时间变化进行详细的分析。数值模拟法相对于
现场观测法来说,具有成本较低、时间周期较短的优势。
3. 卫星遥感法
卫星遥感法是利用卫星数据和遥感技术,获取地表风场的空间分布
和风速风向的信息。通过对卫星数据的处理和分析,可以得到风能资
源的精确评估结果。而且卫星遥感法可以避免现场观测对环境的干扰,并且具有可重复和定量化的特点。
三、风能资源评估的应用前景
随着风力发电技术的不断发展,风能资源评估的精确性和准确性也
在不断提高。准确评估风能资源的优劣势,对于提高风力发电场的发
风能资源评估方法与应用研究
风能资源评估方法与应用研究
随着世界能源需求的不断增长,人们越来越关注可再生能源的利用。风能作为一种清洁、可再生的能源已经得到了广泛关注和应用。然而,风场的发电效率受到风能资源的影响很大。因此,风能资源评估是风能开发的基础和关键。本文将介绍风能资源评估的方法和应用研究。
一、风能资源评估的概念
风能资源评估是指对某一地区内风能资源进行系统观测、分析和评估,以确定该地区可开发的可再生风能储量、功率密度、能量利用率等指标,以及制定开发利用计划的一项技术工作。
在风电开发过程中,风能资源评估的结果将直接决定风电项目的经济效益、发电量和发电能力。因此,风能资源评估是风电项目实施的重要先决条件,也是风电发展的基础和核心。
二、风能资源评估的方法
风能资源评估方法一般包括:实地观测法、数学模型法和GIS空间分析法。
1. 实地观测法
实地观测法是指在不同高度、不同季节、不同地形条件下,对风资源进行长时间、连续、现场观测并记录数据。通过数据分析和处理,得到该地区风速频率分布规律、风能潜力和风向分布等相关情况。
实地观测法可以利用先进的风能采集系统进行,也可以利用人工观测方法和手动记录。
2. 数学模型法
数学模型法是指通过采集多年的风速数据,利用气象学、统计学等学科知识建立风能资源预测模型。该方法可以模拟出风能资源的潜力、风向分布、风速频率等数据,减少实地观测的费用和时间,也可以用于对大面积的地理空间进行风资源评估。
常用的数学模型有Weibull模型、Rayleigh模型、Nakagami模型。这些模型适用于不同的风速条件和地形条件。同时,还可以结合GIS空间分析方法进行预测和评估。
大气工程中风能资源评估与利用的技术方法研究
大气工程中风能资源评估与利用的技术方法
研究
近年来,随着对可再生能源的需求日益增加,风能作为一种环境友好、可再生的能源备受关注。在大气工程中,准确评估和有效利用风能资源成为研究的重点之一。本文将探讨大气工程中风能资源评估与利用的技术方法。
第一部分:风能资源评估
1. 风能资源观测与数据收集
风能资源的评估首先需要进行观测与数据收集。通常采用的方法是搭建气象测量塔,配备各种气象仪器并设置不同高度的测量点。通过对风速、风向、气温、气压等气象要素的连续观测,可以得到长期的风能资源数据,从而准确分析不同地区的风能资源特点。
2. 风能资源数据处理与分析
收集到的风能资源数据需要进行处理和分析,以评估资源的可利用性。常用的方法包括统计分析、频率分析和时空分析。通过统计分析,可以得到风速、风向、气温等气象要素的概率分布,从而了解资源的特征。频率分析则用于估计不同风速区间的出现频率,确定风能资源的富集程度和适用性。时空分析则结合时间和空间因素,综合考虑不同区域和季节的风能资源分布情况。
3. 风能资源评估模型
为了更准确地评估风能资源,研究人员还开发了多种评估模型。其中最常用的是WECS(Wind Energy Conversion Systems)模型和WAsP(Wind Atlas Analysis and Application Program)模型。WECS模型根据测风塔获得的风能资源数据,以
及特定风机的功率曲线等参数,预测风能发电量。WAsP模型则通过对地形、地貌、遮挡物等因素的影响进行建模,精确评估不同地区的风能资源。
风能资源评估与开发潜力预测
风能资源评估与开发潜力预测
随着能源需求的不断增长和对传统化石能源的限制,可再
生能源成为了人们追逐的方向之一。其中,风能作为一种免费、清洁、可持续的能源,被广泛关注和利用。风能资源评估与开发潜力预测,是风能开发中至关重要的环节。本文将介绍风能资源评估的方法、影响因素以及开发潜力预测的重要性。
一、风能资源评估的方法
风能资源评估是指对某个特定地区的风能资源进行测量、
收集、分析和评估的过程。根据国际标准,风能资源评估的主要方法可以分为四种:
1.现场观测法:通过在目标地区设置气象观测塔、测风杆
等测风装置,采集实际风速数据进行评估。这种方法准确性高,但时间长、成本高。
2.气象学模型法:利用气象学模型通过对目标地区的气象
数据进行数值模拟预测风能分布。这种方法节省时间和成本,但可靠性受模型精度和输入数据质量的影响。
3.多参考站点法:通过借鉴已有风能观测站点或测点的数据,对目标地区进行类似的评估。这种方法兼顾了准确性和经济性,但要求参考站点数据与目标地区具有一定的相似性。
4.统计插值法:利用目标地区周边已有风能观测数据进行
插值计算,预测目标地区的风能资源分布。这种方法成本较低,但需要大量的观测数据和精确的算法。
以上方法可以根据实际情况综合采用,以获得更可靠、全
面的风能资源评估结果。
二、风能资源评估的影响因素
风能资源评估的结果受到多个因素的影响,主要包括以下
几个方面:
1.地理条件:地理位置、地形地貌、地面覆盖等因素会直
接影响风能资源的分布和利用。通常来说,平坦的地面和开阔的地形有利于风能的积累和利用。
风能资源评估与风力发电技术研究
风能资源评估与风力发电技术研究引言
随着对可再生能源的需求日益增加,风能作为一种清洁、可持续的能源在全球范围内得到了广泛应用。然而,为了更好地利用风能,我们需要对风能资源进行准确评估,并研究适用的风力发电技术。本文将讨论风能资源评估的方法以及现有的风力发电技术,并探讨未来发展的潜力。
风能资源评估方法
风能资源评估是确定风能的可利用程度的关键步骤。有许多方法可以用于评估风能资源,其中一种常用的方法是测风塔观测。通过在不同高度上设置测风塔,并记录风速和风向的数据,我们可以对潜在的风能进行评估。
另一种常用的方法是使用卫星遥感数据评估风能资源。卫星可以提供大范围的风能数据,从而更全面地评估风能资源。由于这些数据可以覆盖相对较大的地理区域,并且成本相对较低,卫星遥感方法在风能资源评估中变得越来越流行。
风力发电技术研究
风力发电技术是将风能转化为电能的关键环节。随着技术的不断进步,风力发电的效率和可靠性也得到了显著提高。以下是几种常见的风力发电技术:
1. 喷气风机:喷气风机是一种高效的风力发电技术,它通过导风管将风力聚集并传输到发电装置上。这种技术可以在低风速下生成更多的电力,并且减少了噪音和阻力。喷气风机已经在一些大型风力发电场中得到应用。
2. 立式轴风力发电机:与传统的水平轴风力发电机相比,立式轴风力发电机具有更好的适应性和可靠性。由于其结构紧凑,立式轴风力发电机比传统型式更适合安装在城区或复杂地形区域。
3. 海上风力发电:海上风力发电是一种新兴的风力发电技术。由于海上风能资
源更加丰富且风速更高,海上风力发电的潜力巨大。然而,由于施工难度大、设备维护复杂以及成本较高,海上风力发电技术仍面临一些挑战。
海洋风能资源评估与开发技术研究
海洋风能资源评估与开发技术研究海洋风能是一种可再生、清洁且丰富的能源资源,具有巨大的潜力。随着对传统能源的需求不断增加以及对环境影响的担忧加深,海洋风
能的评估与开发技术研究成为了当今的热点话题。本文将探讨海洋风
能资源评估的方法和技术,并介绍一些当前用于海洋风能开发的技术。
一、海洋风能资源评估方法
1. 气象数据分析
气象数据是评估海洋风能资源的重要基础。通过对气象数据的采集
和分析,可以了解风速、风向以及气象条件等因素对海洋风能资源的
影响。目前,常用的数据分析方法包括统计学方法、数值模拟方法和
遥感技术等。
统计学方法通过对历史气象数据的整理和分析,确定风能资源的潜
力和可靠性。数值模拟方法则利用气象模型对未来一段时间的气象条
件进行模拟,从而评估海洋风能的变化趋势。遥感技术则通过利用卫
星图像和雷达数据等,实时监测风速和风向。
2. 海底地质调查
海底地质状况对于评估海洋风能资源的利用潜力至关重要。在进行
风能开发前,需要对海底地质进行详细的调查和勘测,以确定安装风
力发电机组的适宜位置。常用的海底地质调查方法包括声纳测深、电
磁测深和地质取样等。
3. 海洋测量技术
海洋测量技术是评估海洋风能资源的重要手段。通过使用浮标、测
流器和潜水器等设备,可以准确测量浪高、浪周期和海流速度等参数。这些数据将有助于确定风能设备的布局和性能优化。
二、海洋风能开发技术
1. 海上风力发电
海上风力发电是利用海洋中的风能通过风力发电机组产生电能。它
具有风能资源丰富、占用土地少以及风能稳定等优势。常见的海上风
电技术包括固定式风力发电机组和浮式风力发电机组等。固定式风力
陆地风电项目的风资源评估与选址策略
陆地风电项目的风资源评估与选址策略
随着对可再生能源需求的增加和环境保护意识的提高,风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式得到了广泛应用。陆地风电项目的风资源评估和选址策略对于风电项目的成功建设非常重要。本文将探讨陆地风电项目的风资源评估和选址策略。
一、风资源评估
风资源评估是风电项目的第一步,它的目的是确定特定地区的风能资源潜力。
以下是常见的风资源评估方法:
1. 无人机遥感技术
无人机遥感技术是一种高效、准确的风资源评估方法。通过无人机搭载的风速仪、气象仪器和相机等设备,可以获取大量的风速、风向、空气密度等数据,进而分析评估该地区的风能资源。
2. 测风塔方法
测风塔方法是一种传统的风资源评估方法。通过在选址地区建造测风塔,安装
风速仪等设备,可以观测、记录并分析长期的风能数据。这种方法可用于评估地区的年平均风速、风能产量等参数。
3. 数值模拟方法
数值模拟方法是一种基于数学模型的风资源评估方法,通过计算机模拟风场,
预测风能资源的分布和变化。这种方法可以根据地理、气象等因素,快速、准确地评估风能资源。
二、选址策略
选址策略是指根据风能资源评估结果,选择适合建设风电项目的地点。以下是
常见的选址策略:
1. 风能资源充足性
选址时应首先考虑风能资源的充足性。一般来说,年平均风速大于每秒4米以
上的地区被认为风能资源丰富。此外,对风能资源的波动性和稳定性也应进行评估。
2. 地理条件
地理条件是另一个重要的选址考虑因素。选址地区应具备平坦的地质条件,以
便更容易施工和维护风力发电机组。此外,选址地应远离山脉、高楼大厦等障碍物,以减少风能损失。
风电场的风资源评估与风能利用效率研究
风电场的风资源评估与风能利用效率研究
第一章:引言
风电场作为新能源领域的重要组成部分,日益受到关注。在风
电场的建设和运营中,风资源评估和风能利用效率成为关键问题。风资源评估旨在准确评估特定地区的风能资源,为风电场的选址
和规划提供科学依据。风能利用效率研究则旨在提高风电场的发
电能力和经济效益。
第二章:风资源评估方法
2.1 地面测风塔法
地面测风塔法是最常用和最基本的风资源评估方法。通过在特
定地区建设测风塔,并利用塔顶安装的风向风速测量仪器,收集
风能数据以进行分析和评估。
2.2 卫星遥感法
卫星遥感法利用卫星的遥感数据和风能模拟方法,对大范围的
地表风能资源进行评估。该方法具有广覆盖、连续监测的特点,
能够提供较为准确的风能资源分布图。
2.3 气象模拟法
气象模拟法基于数值模型和气象数据,通过计算机模拟和预测,评估特定地区的风能资源。该方法具有较高的精度和可靠性,可
以预测未来风能变化。
第三章:风能利用效率提升
3.1 风机选型优化
在风电场建设中,选择合适的风机类型对提高风能利用效率至
关重要。根据地区的风能资源和气象条件,进行风机选型优化,
选择效率较高的风机,以提高风能转化效率。
3.2 风机布局优化
风机的布局对风能利用效率具有重要影响。通过科学合理的风
机布局,避免风机之间的遮挡效应,最大限度地提高风能的利用
效率。
3.3 运行维护优化
运行和维护是风电场保持高风能利用效率的关键。定期的设备
检修、清洁和维护可以确保风机的正常运行,避免因故障和污染
导致的效率损失。
第四章:风资源评估与风能利用效率研究案例分析
4.1 某地区风资源评估
陆地风电项目的风资源测量与评估方法探究
陆地风电项目的风资源测量与评估方法探究
在当前全球能源转型的背景下,风能作为一种清洁、可再生的能源资源,备受关注。陆地风电项目作为风能利用的重要方式,其风资源的测量与评估对项目的成功实施和运营至关重要。本文将探究陆地风电项目的风资源测量与评估方法,以期为相关项目提供技术指导和决策支持。
风资源的测量是评估其潜力和可用性的基础。传统的测量方法主要依赖于塔式测风仪(met tower)的安装,并通过测风仪获取风速和风向数据。这种方法具有成本高、周期长、遥感数据稀缺等不足之处。随着技术的发展,基于卫星遥感技术的风资源测量成为研究热点和发展趋势。卫星遥感技术可以用来获取大范围、高时空分辨率的风场数据,因此可以为风能项目的风资源评估提供全面和准确的数据支持。
在基于卫星遥感技术的风资源测量中,有两种常见的方法:一是基于合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的测风方法,二是基于气象卫星的测风方法。SAR技术通过测量雷达回波的相位改变来确定风场的速度和方向,具有高分辨率、高精度的优点,适用于陆地风电项目的小尺度评估。气象卫星技术则通过对气象高层大气水汽等物理参数进行测量,结合数值天气预报模型来估算风场信息,适合用于大尺度、长时间范围的评估。
除了遥感技术,还有其他一些辅助测量方法可以用于风资源的评估。其中包括流场模拟、激光风速测量、声学多普勒测风仪等。流场模拟是通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模型对风场进行数值模拟,以获取风能资源的空间分布和功率密度等信息。激光风速测量技术通过使用激光器发射激光束,利用雷达回波的经典多普勒效应来测量风速。声学多普勒测风仪则是利用声波的散射来测量风场的速度和方向,适用于近地面风场的测量。
大气能源系统中风能资源的评估方法研究
大气能源系统中风能资源的评估方法研究
随着能源需求的不断增长,寻找可再生能源的开发和利用成为了当今社会的重
要议题。其中,风能作为一种广泛可利用的能源资源,备受关注。然而,在利用风能之前,必须对风能资源进行准确的评估。本文将探讨大气能源系统中风能资源的评估方法的研究。
一、概述
风能资源的评估是确定特定地区适宜风力发电设备建设的重要步骤。评估的准
确性直接影响到风能发电的质量和效益。评估方法主要分为实地观测法和模拟模型法两大类。
二、实地观测法
实地观测法是通过设置测风塔或无人机等设备,实时监测风速、风向等参数,
以获取风能资源信息。这种方法具有直接、真实性高等特点,常用于初步调查和风电场建设前期的数据收集。但实地观测法成本较高,耗时且受观测期限和地点限制,无法提供长期的风能数据。
三、模拟模型法
模拟模型法通过利用气象数据、地理信息系统和数学模型等手段,对特定地区
的风能资源进行预测和评估。其中最常用的评估方法是基于概率统计的区域风能资源评估模型。该模型将风能资源的男风速和风向作为随机变量,建立概率分布函数以描述风能资源的分布特征。然后,通过概率论和统计学方法,对风能资源进行可行性分析,包括评估风能的频率、强度和可利用率等。
四、模型参数的确定
在模拟模型中,准确确定模型参数对评估结果的可靠性至关重要。常用的参数
包括大气边界层高度、光照条件、地形复杂度等。这些参数需要结合实地观测、气象资料、地理信息系统等多种信息进行分析和计算。
五、评估结果的应用
通过风能资源评估,可以确定风力发电设备的装机容量、发电量和收益等。评
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内蒙古工业大学
硕士学位论文
风资源评估方法研究
姓名:李常春
申请学位级别:硕士专业:动力机械及工程指导教师:刘志璋
20060601
摘要
针对我国大型风电场建设起步相对较晚,风能资源的测量评估依据不够充分,评估所用的资料大都是10米高度处的气象站资料。部分气象站由于周围建筑环境的影响使测量数据严重失真,给风电场的选址和规划方面带来很多困难。为此作者进行了风资源评估方法的研究。
本论文介绍了有关风资源的基本概念、风的变化和风的统计特性;从风电场测风的角度出发,分析了风资源测量站址的选择方法、测量参数分析及设备安装原则等。
在实际风电场测风的基础上,本论文运用WASP软件整合数据,提出了采用NASA (美国国家航空航天局)数据库中的风资料与瑞利概率密度函数相结合的方法,来拟合风速频率分布,评估当地风资源。作者利用锡林浩特风电场实测的一年数据和百灵庙的实测数据对新方法的准确度进行了验证。得到了如下结论:
(1)论文提出的风资源评估的新方法,采用NASA数据库中的风资料数据计算风速分布频率的结果与实测一年的当地风资源数据计算结果的差值在±10%以内。
(2)本文提出的风资源评估的新方法和相关理论分析及应用技术能够指导当前的风电场的选址工作。
为了更好的开展本课题的后续工作,作者提出如下建议:
(1)在测风塔安装的多层风速仪中,一定要安装50米高度处的风速仪,为进一步修正新方法的估计精度打好基础。
(2)本课题的提出的研究方法并未考虑地形地貌的影响,建议下一步研究中利用电子地图提高计算准确性。
(3)基于本课题的方法,进一步规划内蒙古自治区和我国的风能资源分布情况。关键词:风资源;NASA数据;瑞利分布函数;风速频率分布;评估
Abstrct
It is difficult to select the site of the wind farm or to assess the wind rescoure in our country. There are some reasons. First, the construction of the large-scale wind farm in our country is relatively late. Second, it is not abundant enough to assess the wind resources according to 10-meter’s wind speed at meteorological stations. Otherwise, some meteorological stations was built with other buildings around. This makes the measurement datum distorted seriously. So the author has carried on the research of the wind resource assessment.
In this thesis, the basic thoery of wind is elaborated, inculding the basic conceptions, the changes of the wind and the statistics characteristic of the wind resources. At the same time, it is analyzed in detail that the method of siting a palace to messture the wind resource, measure parameter analysis and the install principle.
On the basis of the actual messurement of wind farm, WASP software was used to deal with the datum. The author has put forward the method that the wind database of NASA (American National Aeronautics and Space Administration ) combine with Rayleigh function. So the wind speed probability distribution can be obtained in this place , and then assessed wind resources in this place. The author verified the accuracy of the new method through utilizing the datum of the wind farm of Xilin Hot and the datum of Bailingmiao. It comes to the following conclusions:
(1) The difference of the result between the new method to assesse the wind resource and the calculation according to measurement datum of the local wind for one year is about ±10%.
(2) The wind measure of the wind farm is very important. This thesis can offer relevant theory analysis and technical support for this.
And on the follow-up study of this subject , there are the following suggestions:
(1) In the multi-layer wind tower , an anemometer at 50 meters’ must be install, in order to improve the precision of assessment of the new method further.
(2) The method deos not considered the influence of the topographical ground form, so it is hoped to get support from electronic map in next research to perfect this research approach.
(3) On the basis of the new method of this thesis, the wind energy resource distribution situation which we can plan to appear in Inner Mongoulia and our country .
Key words:Wind resources; NASA data; Rayleigh function; Wind speed frequency distribution; Assessment