全国风能资源评价技术规定
风电场风能资源测量和评估技术规定 30页
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风电场风能资源测量和评估技术规定第一章总则第一条为加强风电场风能资源测量和评估技术管理,统一和规范工作内容、方法和技术要求,提高工作成果质量,根据国家标准GB/T 18709—2002《风电场风能资源测量方法》和GB/T 18710—2002《风电场风能资源评估方法》,制定《风电场风能资源测量和评估技术规定》(以下简称本规定)。
第二条本规定适用于规划建设的大型风电场项目,其它风电场项目可参照执行。
第二章风能资源测量第三条测风塔位置和数量1 测风塔安装位置应具有代表性1)测风塔安装点应在风电场中有代表性,并且周围开阔;2)测风塔安装点靠近障碍物如树林或建筑物等对分析风况有负面影响,选择安装点时应尽量远离障碍物。
如果没法避开,则要求测风点距离障碍物的距离大于10倍障碍物的高度。
2 测风塔数量应满足风能资源评估要求测风塔数量应满足风电场风能资源评价的要求,并依据风场地形复杂程度而定。
对地形比较平坦的大型风电场,一般在场址中央选择有代表性的点安装1 个70m高测风塔。
在测风塔70m和40m高度分别安装风向标测量风向,在10m、25m、40m、50m、60m和70m分别安装风速仪测量风速,在 3m高度附近安装气压计和温度计测量气压和温度。
另外,在70m塔周围应再安装3~4个40m高测风塔,在40m测风塔的40m和25m高度分别安装风向标测量风向,在10m、25m和40m 高度分别安装风速仪测量风速。
对地形复杂的风电场,测风塔的数量应适当增加。
第四条测量参数1 风速参数采样时间间隔应不大于3秒,并自动计算和记录每10分钟的平均风速,每10分钟的风速标准偏差,每10分钟内极大风速及其对应的时间和方向。
单位为m/s。
2 风向参数采样时间间隔应不大于3秒,并自动计算和记录每10分钟的风向值。
风向采用度来表示;也可以采用区域表示,区域共分为16等分,每个扇形区域含22.5°。
3 温度参数应每10分钟采样一次并记录,单位为℃。
《风电场风资源测量和评估技术规定》要求,结合当前主
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根据国家规范(GB/T18709-2002)和国家发改委下发的《风电场风能资源测量和评估技术规定》要求,结合当前主要风电机机型、轮毂高度以及未来风机发展趋势,并考虑各地气候特征和风能资源评估技术发展需要,确定各类测风塔仪器观测层次和设置:
1)70m测风塔
——风速传感器安装在10、30、50、70m高度;
——风向传感器安装在10、50、70m高度;
——温湿度传感器安装在10m和70m高度;
——气压传感器安装在8.5m高度;
2)100m测风塔
——风速传感器安装在10、30、50、70、100m高度;
——风向传感器安装在10、50、70、100m高度;
——温湿度传感器安装在10m和70m高度;
——气压传感器安装在8.5m高度;
3)超声测风仪设置
——在需要安装超声风仪的测风塔上,超声风仪安装在70m高度。
贵州省各测风塔设置情况见表1。
表1 贵州省测风塔设置一览表
观测仪器性能
根据相关国家规范提出的要求,确定风能观测仪器技术性能指标见表2。
表2 传感器技术性能表
按照中国气象局的统一部署,贵州省测风塔采用华云公司生产CAWS1000—GSW型风能观测系统。
观测仪器性能见表3~6。
表3 VAISALA公司的HMP45D型温湿度传感器性能一览表
0.2m聚四氟乙烯膜
表4 PTB220型数字气压传感器性能一览表
表5 风向(EL15-2D型)风速(EL15-1型)传感器性能一览表
表6 GILL公司的WindMasterPro型三维超声传感器性能一览表。
风能选址、观测和评价相关技术规定和要求
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二、风能观测和评价的相关规定和要求
目前风能资源观测和评价所依据的技术规定和方法有: 目前风能资源观测和评价所依据的技术规定和方法有: 国标: 风电场风能资源测量方法》 /T18709—2002) 国标:《风电场风能资源测量方法》(GB /T18709—2002) 国标:风电场风能资源评估方法(GB/T18710-2002) 国标:风电场风能资源评估方法(GB/T18710-2002) 行标:风电场气象观测及资料审核、订正技术规范(QX/T74行标:风电场气象观测及资料审核、订正技术规范(QX/T742007,广东省气象局负责起草,2007年发布 年发布) 2007,广东省气象局负责起草,2007年发布) 风能资源评价技术规定(国家发展和改革委员会,2004年) 风能资源评价技术规定(国家发展和改革委员会,2004年 主要的技术规定和要求包括: 主要的技术规定和要求包括: 测量参数和测风数据处理 风能参数计算和分析 测风资料的延长订正 风能资源综合分析
完整性检验 数据数量应等于预期记录的数据数量。 数量 :数据数量应等于预期记录的数据数量。 数据数量应等于预期记录的数据数量 时间顺序:数据的时间顺序应符合预期的开始、结束时间, 时间顺序 数据的时间顺序应符合预期的开始、结束时间,中间应连 数据的时间顺序应符合预期的开始 续。 合理性检验 范围检验:小时平均风速范围为 范围检验:小时平均风速范围为0m/s~40m/s,小时风向范围为 °~ ~ ,小时风向范围为0° 360°。 ° 相关性检验: 高度小时平均风速差值〈 相关性检验:50m/30m高度小时平均风速差值〈2.0m/s, 50m/10m高 高度小时平均风速差值 高 度小时平均风速差值〈 高度风向差值〈 度小时平均风速差值〈4.0m/s, 50m/30m高度风向差值〈22.5゜ 高度风向差值 ゜ 趋势检验: 小时平均风速变化小于 小时平均风速变化小于6.0m/s,1小时平均温度变化<5℃, 小时平均温度变化< ℃ 趋势检验:1小时平均风速变化小于 , 小时平均温度变化 3小时平均气压变化<1kPa。 小时平均气压变化< 小时平均气压变化 。 对不合理数据或缺测数据可采用同塔或邻塔的同期记录数据经分析处理 后进行插补,进行风能资源评估的有效数据完整率应达到 以上。 后进行插补,进行风能资源评估的有效数据完整率应达到90%以上。 以上
风电场风能资源测量和评估技术规定
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风电场风能资源测量和评估技术规定风电场风能资源测量和评估技术规定________________________________________随着我国风电发电技术的不断发展,风电场的建设也越来越多,风电发电的可行性和可靠性也在不断提高。
然而,风电场的可行性最终将取决于风能资源测量和评估技术的水平。
因此,我们必须研究和制定风电场风能资源测量和评估技术规定,以确保可靠性和可行性。
一、风能资源测量1、测量范围风能资源测量覆盖了风速、风向和大气压力等三个方面,以及气温、相对湿度、降水等气象要素。
2、测量原理有关原理方面,主要是采用由多个传感器组成的传感器网络对大气中的各种物理特征进行实时测量,并将测量数据传送到相应的计算机中进行处理分析,从而实现风能资源测量。
3、测量方法在具体测量方法方面,可采用传统的人工测量法,也可采用连续在线测量法。
人工测量法主要是通过手持式或固定式的仪器对大气中的物理特征进行测量,但是这种方法的效率较低;而连续在线测量法则可以通过安装在现场的传感器来实时测量大气中的物理特征,这种方法的效率相对较高。
二、风能资源评估1、评估方法针对风能资源评估,一般采用风场实测数据分析法或数值模拟法。
前者是通过实测数据分析来得出关于风能资源的详细信息;而后者则是通过对大气中物理特征进行数值模拟,以此来得出关于风能资源的详细信息。
2、评估参数在评估过程中,主要考虑以下几个参数:风速、风向、风力、风速衰减系数、年平均风速、年平均可利用功率密度以及其它相关参数。
三、总结随着我国风电发电技术的不断发展,为了保证风电场可靠性和可行性,必须对其进行正确的风能资源测量和评估。
具体而言,要进行风能资源测量,则要考虑三个方面的物理特征;而在进行风能资源评估时,则要考虑多个参数。
希望通过此文引起对于此问题的重视,以保证我国风电发电行业的可靠性和可行性。
风电场风能资源测量和评估技术规定-发改能源[2003]1403号
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风电场风能资源测量和评估技术规定正文:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 风电场风能资源测量和评估技术规定(国家发展改革委2003年9月30日发布发改能源[2003]1403号)第一章总则第一条为加强风电场风能资源测量和评估技术管理,统一和规范工作内容、方法和技术要求,提高工作成果质量,根据国家标准GB/T 18709-2002《风电场风能资源测量方法》和GB/T 18710-2002《风电场风能资源评估方法》,制定《风电场风能资源测量和评估技术规定》(以下简称本规定)。
第二条本规定适用于规划建设的大型风电场项目,其它风电场项目可参照执行。
第二章风能资源测量第三条测风塔位置和数量1、测风塔安装位置应具有代表性1)测风塔安装点应在风电场中有代表性,并且周围开阔;2)测风塔安装点靠近障碍物如树林或建筑物等对分析风况有负面影响,选择安装点时应尽量远离障碍物。
如果无法避开,则要求测风点距离障碍物的距离大于10倍障碍物的高度。
2、测风塔数量应满足风能资源评估要求测风塔数量应满足风电场风能资源评价的要求,并依据风场地形复杂程度而定。
对地形比较平坦的大型风电场,一般在场址中央选择有代表性的点安装1个70m高测风塔。
在测风塔70m和40m高度分别安装风向标测量风向,在10m、25m、40m、50m、60m和70m分别安装风速仪测量风速,在3m高度附近安装气压计和温度计测量气压和温度。
另外,在70m塔周围应再安装3-4个40m高测风塔,在40m测风塔的40m和25m高度分别安装风向标测量风向,在10m、25m和40m高度分别安装风速仪测量风速。
对地形复杂的风电场,测风塔的数量应适当增加。
风能资源综合分析评价技术规定
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《风能资源综合评价技术要求》全国风能资源详查和评价工作协调管理办公室目次前言 (I)1 范围 (2)2 编制依据 (2)3 观测数据检验 (2)3.1完整性检验 (2)3.2极值范围检查(QX/74-2007) (3)3.3一致性检验(QX/74-2007) (3)3.4趋势性检验(GB/T 18710-2002) (3)3.5相关性检验(QX/74-2007) (3)3.6有效数据完整率(GB/T 18710-2002) (3)4 参证气象台(站)资料收集、整理(QX/74-2007) (3)4.1参证气象台(站)的选定 (3)4.2参证气象台(站)资料收集 (4)4.3参证站资料处理 (4)5 测风数据订正技术 (4)5.1短时段缺测或不真实数据的插补订正 (4)5.2长年代序列延长 (5)6 气温、气压订正 (5)6.1订正项目 (5)6.2缺测插补和长期订正 (5)7 订正后数据的合理性检验 (6)8 风能参数计算方法 (6)8.1空气密度计算方法 (6)8.2风速频率分布统计方法 (6)8.3风向频率分布统计方法 (6)8.4平均风功率密度计算方法 (7)8.5湍流强度计算方法 (7)8.6风切变指数计算方法 (7)9 各类气象风险参数计算和评估 (7)9.1 50年一遇最大风速的估算 (8)9.2极端温度等级及统计方法 (9)10 风能资源综合评估 (9)10.1风能资源等级划分标准 (9)10.2风电场可装机面积 (9)10.3风电场可装机容量 (9)10.4气象风险分析 (10)前言为了满足风能资源详查和评价工作风能资源综合分析和评价的要求,规范风能资源综合分析和评价的技术方法和要求,在现行的(国家、行业和国外)相关规范为基础,根据项目的需求和我国天气气候特征,细化、补充、修改和完善与风电开发密切相关的内容,编制《风能资源综合评价技术要求》,其补充、修改和完善的内容和方法具备充分的理论依据,具有工程可操作性。
中国风能资源的详查和评估
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风能是清洁的可再生能源,大力开发利用风能资源是有效应对气候变化的重要举措之一。
中国政府十分重视风能资源的有序开发和合理利用,20世纪70年代至2006年期间,先后组织开展了3次全国风能资源普查,为我国的风能资源开发提供了基础依据;为更好地满足我国风能资源持续、有序、合理地规划和开发利用需要,国家发改委、财政部及国家相关部门决定在之前全国风中国风能资源的详查和评估■文︱中国气象局风能太阳能资源评估中心能资源普查结果的基础上,实施“全国风能详查和评价”项目,该项目针对中国大陆风能资源丰富、适宜建设大型风电场、具备风能资源规模化开发利用条件的地区,通过现场观测、数值模拟、综合分析等技术手段,进一步摸清我国陆上风能资源特点及其分布,为促进我国风电又好又快发展做好前期工作。
该项目于2008年正式启动,由中国气象局具体牵头组织实施。
一、中国风能资源详查和评估技术发展和项目主要成果1. 初步建立全国陆上风能资源专业观测网依托全国风能资源详查和评价工作,中国气象局针对风能资源规划和风电场选址需要,采用规范、统一的标准,在中国大陆风能资源可利用区域设立了400座70~120米高的测风塔,初步建成了全国陆上风能资源专图1 全国风能资源专业观测网测风塔分布示意图业观测网(图1),该专业观测网于2009年5月正式全网观测运行,已获取的实地观测数据为全国(陆上)风能详查和评价提供了可靠的依据,同时也为规范风能资源观测的专业化运行和管理积累了丰富的实际操作经验。
该专业观测网的持续运行,可为开展风能预报业务和风电场后评估提供基础支持。
2. 研发了适用于中国的风能资源评估系统中国气象局风能太阳能资源评估中心在引进和吸收加拿大、丹麦和美国等风能数值模拟评估的成功经验基础上,根据中国地理、气候特点进行改进和优化,采用先进的地理信息系统(GIS)分析技术,开发了适于中国气候和地理特点的风能资源评估系统(W E R A S/C M A),数值模拟的水平分辨率达到1千米以下,风能参数模拟精度能够满足各级风电规划和风电场选址需要。
全国风能资源评价技术规定
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全国风能资源评价技术规定全国风能资源评价技术规定第一章总则第一条风能资源评价主要是以现有气象台站的测风数据为基础,通过整理、分析,对全国风能资源的大小和分布进行评价。
第二条为了统一全国风能资源评价的原则、内容、深度和技术要求,在总结风能资源研究成果的基础上,参考国内、外有关标准和规范,制定《风能资源评价技术规定》(以下简称本规定)。
第三条本规定用于指导开展风能资源评价工作。
第二章基础资料收集第四条气象台站资料一、收集国家基准气象站、国家基本气象站和一般气象站基本信息,包括气象台站所属省名、站名、区站号、经度、纬度、海拔高度、建站时间、台站周围环境变化情况(包括台站变迁情况)、观测仪器(包括仪器变更)情况。
二、收集各气象台站1971~2000年历年年最大风速、年极大风速、年极端最高温度、年极端最低温度、年沙尘暴日数、年雷暴日数。
三、收集各气象台站1971~2000年历年逐月平均风速、平均气温、平均气压、平均水汽压。
四、收集各气象台站1991~1995年逐日日平均风速、气温、气压、水汽压。
五、收集各气象台站“代表年”逐时风速、风向观测记录。
六、“代表年”确定方法:根据全国地面气象资料1971~2000年整编成果,选择年平均风速等于或接近30年年平均风速V 30的年份,定义为平均风速年;选择年平均风速等于或接近30年年平均风速最大值V max 的年份,定义为最大值年;选择年平均风速等于或接近30年年平均风速最小值V min 的年份,定义为最小值年。
若存在多个年平均风速等于或接近V 30(或V max 、V min )的年份,则选择最靠近2000年的年份,下同。
上述三个年份统称为“代表年”,即年平均风速分别等于或接近V 30、V max 、V min 的3个年份,下同。
第五条其它观测资料一、收集已建自动气象站资料,内容参照本规定第四条。
二、收集已建、待建风电场基本信息及前期工作中的测风资料。
三、收集海洋站、船舶、浮标等的测风资料。
风电场所在地风能资源评估
![风电场所在地风能资源评估](https://img.taocdn.com/s3/m/34d5e827fe00bed5b9f3f90f76c66137ee064f1a.png)
风电场所在地风能资源评估风能资源评估有时又称风能潜力评估,是指估计分布于某个区域内大量风电机组的潜在能量输出。
通过评估,可以得到详尽的、高分辨率和精确的风能资源地图,其中包含年或季风能资源状况、风能资源的不确定性以及湍流加强的区域等信息。
在风电场的设计和建设中,风能资源评估是一项至关重要的工作。
风能资源评估将会直接影响到风电场的建设成本,以及未来的运营成本等。
对风能资源的正确评估是风电场建设取得良好经济效益的关键。
如果在选址设计风电场时没有做好风能资源评估,很可能在风电场建成投产以后达不到预期的发电量。
一、风能资源评估的目的和技术标准1.风能资源评估的目的(1)分析现场测风数据的风能资源状况。
(2)分析现场测风数据在时间上和空间上的代表性,涉及对测风资料进行三性分析,包括代表性、一致性、完整性;测风时间应保证至少一周年,测风资料有效数据完整率应满足大于90%,资料缺失的时段应尽量小(小于一周)。
2.风能资源评估的主要技术标准(1)《风电场工程可行性研究报告编制办法》(发改委能源[2005]899号)。
(2)《风电场风能资源测量方法》(GB/T18709—2002)。
(3)《风电场风能资源评估方法》(GB/T18710—2002)。
(4)《风电场风能资源测量和评估技术规定》(发改委能源[2003]1403号)。
(5)《全国风能资源评价技术规定》(国家发展和改革委员会、中国气象局联合下发)。
二、风能资源评估的步骤对某一拟建风电场进行风能资源评估,为风电场建设项目前期所必须进行的重要工作。
风能资源评估分如下几个阶段:1、数据收集、整理分析从地方各级气象台、气象站及有关部门收集有关气象、地理及地质数据资料,对其进行分类和归类,从中筛选出具有代表性的完整资料。
能反映某地风的多年(10年以上,最好30年以上)平均值和极值,如平均风速和极端风速,平均和极端(最低和最高)气温,平均气压,雷暴日数以及地形地貌等。
风电场风能资源测量和评估技术规定
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风电场风能资源测量和评估技术规定第一章总则第一条为加强风电场风能资源测量和评估技术管理,统一和规范工作内容、方法和技术要求,提高工作成果质量,根据国家标准GB/T 18709—2002《风电场风能资源测量方法》和GB/T 18710—2002《风电场风能资源评估方法》,制定《风电场风能资源测量和评估技术规定》(以下简称本规定)。
第二条本规定适用于规划建设的大型风电场项目,其它风电场项目可参照执行。
第二章风能资源测量第三条测风塔位置和数量1 测风塔安装位置应具有代表性1)测风塔安装点应在风电场中有代表性,并且周围开阔;2)测风塔安装点靠近障碍物如树林或建筑物等对分析风况有负面影响,选择安装点时应尽量远离障碍物。
如果没法避开,则要求测风点距离障碍物的距离大于10倍障碍物的高度。
2 测风塔数量应满足风能资源评估要求测风塔数量应满足风电场风能资源评价的要求,并依据风场地形复杂程度而定。
对地形比较平坦的大型风电场,一般在场址中央选择有代表性的点安装1 个70m高测风塔。
在测风塔70m和40m高度分别安装风向标测量风向,在10m、25m、40m、50m、60m和70m分别安装风速仪测量风速,在 3m高度附近安装气压计和温度计测量气压和温度。
另外,在70m塔周围应再安装3~4个40m高测风塔,在40m测风塔的40m和25m高度分别安装风向标测量风向,在10m、25m和40m 高度分别安装风速仪测量风速。
对地形复杂的风电场,测风塔的数量应适当增加。
1 风速参数采样时间间隔应不大于3秒,并自动计算和记录每10分钟的平均风速,每10分钟的风速标准偏差,每10分钟内极大风速及其对应的时间和方向。
单位为m/s。
2 风向参数采样时间间隔应不大于3秒,并自动计算和记录每10分钟的风向值。
风向采用度来表示;也可以采用区域表示,区域共分为16等分,每个扇形区域含22.5°。
3 温度参数应每10分钟采样一次并记录,单位为℃。
全国风能资源评价技术规定
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全国风能资源评价技术规定第一章总则第一条风能资源评价主要是以现有气象台站的测风数据为基础,通过整理、分析,对全国风能资源的大小和分布进行评价。
第二条为了统一全国风能资源评价的原则、内容、深度和技术要求,在总结风能资源研究成果的基础上,参考国内、外有关标准和规范,制定《风能资源评价技术规定》(以下简称本规定)。
第三条本规定用于指导开展风能资源评价工作。
第二章基础资料收集第四条气象台站资料一、收集国家基准气象站、国家基本气象站和一般气象站基本信息,包括气象台站所属省名、站名、区站号、经度、纬度、海拔高度、建站时间、台站周围环境变化情况(包括台站变迁情况)、观测仪器(包括仪器变更)情况。
二、收集各气象台站1971~2000年历年年最大风速、年极大风速、年极端最高温度、年极端最低温度、年沙尘暴日数、年雷暴日数。
三、收集各气象台站1971~2000年历年逐月平均风速、平均气温、平均气压、平均水汽压。
四、收集各气象台站1991~1995年逐日日平均风速、气温、气压、水汽压。
五、收集各气象台站“代表年”逐时风速、风向观测记录。
六、“代表年”确定方法:根据全国地面气象资料1971~2000年整编成果,选择年平均风速等于V的年份,定义为平均风速年;选择年平均风速等于或接近30年年平均风速或接近30年年平均风速30最大值max V 的年份,定义为最大值年;选择年平均风速等于或接近30年年平均风速最小值min V 的年份,定义为最小值年。
若存在多个年平均风速等于或接近30V (或max V 、min V )的年份,则选择最靠近2000年的年份,下同。
上述三个年份统称为“代表年”,即年平均风速分别等于或接近30V 、max V 、min V 的3个年份,下同。
第五条 其它观测资料一、收集已建自动气象站资料,内容参照本规定第四条。
二、收集已建、待建风电场基本信息及前期工作中的测风资料。
三、收集海洋站、船舶、浮标等的测风资料。
评价风能资源的标准
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评价风能资源的标准
首先,风速是评价风能资源的重要指标之一。
风速是指单位时间内风通过某一
点的速度,通常以米/秒为单位。
较高的风速意味着更多的风能可以被转化为电能,因此在选择风电场址时,需要考虑风速的平均值、变化范围以及季节性变化等因素。
其次,风向也是评价风能资源的重要指标之一。
风向对于风能资源的利用具有
重要的影响。
合理选择风机的布置方向,可以最大限度地利用风能资源,提高风电场的发电效率。
因此,在评价风能资源时,需要考虑风向的频率、稳定性以及季节性变化等因素。
除了风速和风向,风能密度也是评价风能资源的重要指标之一。
风能密度是指
单位面积内单位时间内风能的平均含量,通常以瓦特/平方米为单位。
较高的风能
密度意味着单位面积内可以获得更多的风能,因此在选择风电场址时,需要考虑风能密度的分布情况、变化范围以及季节性变化等因素。
此外,地形地貌也对评价风能资源具有重要影响。
地形地貌对风场的建设布局、风速分布以及风向变化等都有重要影响。
例如,山地、丘陵地形通常会影响风场的风速分布,平原地区通常具有更加稳定的风向等特点。
因此,在评价风能资源时,需要考虑地形地貌对风能资源的影响。
总的来说,评价风能资源的标准涉及多个方面,包括风速、风向、风能密度、
地形地貌等因素。
通过综合考虑这些因素,可以更加准确地评价风能资源的开发潜力,选择适宜的风电场址以及设计风电场的风机,从而更好地利用风能资源,推动清洁能源的发展。
第二章(3)风能资源评估方法
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第二章(3)风能资源评估方法第二章(3)风能资源评估方法风能资源评估是风力发电场建设成败的关所键所在风力发电场(Ch2.3)主要内容主要评估指标指标应收集的数据测风数据的处理风能资源评估的参考判据风力发电场(Ch2.3)主要评估指标平均风速风功率密度主要风向分布年风能可利用时间风力发电场(Ch2.3)主要评估指标平均风速–最能反映当地风能资源情况的重要参数–分为月平均风速和年平均风速–年平均风速越高,风资源越好风力发电场(Ch2.3)主要评估指标风功率密度功率密度–风能:是空气运动的动能,每秒钟在面积A上从以速度v自由流动的气流中所获得的能量,即获得的功率W,W = Av(ρv 22)=1 ρAv 3 2–风功率密度是气流垂直通过单位面积(风轮面积的能积)的风能, 1w= 2ρv 3风力发电场(Ch2.3)主要评估指标风功率密度与风速和空气密度有关? 风速的影响? 空气密度的影响–空气密度低将会导致低的风功率密度–同一地区的空气密度也是随时间变化的风力发电场(Ch2.3)主要评估指标主要风向分布主要向分布–风向及其变化范围决定风力发电机组在风电场中的确切排列方式–风力发电机组的排列方式很大程度地决定各台风力发电机组的出力,从而决定风电场的发电效率–主要盛行风向及其变化范围要精确–风向的统计分析也要依据多年的气象站数据和当地测风设备的实际测量数据进行风力发电场(Ch2.3)主要评估指标年风能可利用时间年能利时–年风能可利用时间是指一年中风力发电机组在年风能可利用时间是指年中风力发电机组在有效风速范围(一般取3-25m/s)内的运行时间–一般年风能可利用小时数大于2000h 的地区为风能可利用区风力发电场(Ch2.3)主要内容主要评估指标指标应收集的数据测风数据的处理风能资源评估的参考判据风力发电场(Ch2.3)应收集的数据风电场附近气象站、海洋站等长期测站的观测数据–最好是30年以上资料–有代表性的连续30年的逐年平均风速和各月平均风速–与风场测站同期的逐小时风速和风向数据–累年平均气温和气压数据–建站以来记录到的最大风速、极大风速及其发生的时间间和风向、极端气温、每年出现雷暴日数、积冰日数、向极端气每年雷暴数冰数冻土深度、积雪深度和侵蚀条件(沙尘、盐雾)等风力发电场(Ch2.3)应收集的数据风力发电场现场测风数据力发电数–应连续进行,至少一年以上应连续进行,至少年以上–包括风速、风向的统计值和温度、气压、极大风速及其风向等速其向等风力发电场(Ch2.3)主要内容主要评估指标指标应收集的数据测风数据的处理风能资源评估的参考判据风力发电场(Ch2.3)测风数据的处理测风数据处理包括对数据的验证、订正,并计算评估风能资源所需要的参数风力发电场(Ch2.3)测风数据的处理数据验证数据验–目的检查风场测风获得的原始数据,对其完整性和合理性进行判断,检验出不合理的数据和缺测的数据,经过处理,整理出至少连续一年完整的风场逐小时测风数据–完整性检验数量:数据数量应等于预期记录的数据数量数量数据数量应等于预期记录的数据数量? 时间顺序:数据的时间顺序应符合预期的开始、结束时间,中间应连续风力发电场(Ch2.3)测风数据的处理合理性检验–范围检验,主要参数的合理范围参考值–相关性检验,主要参数的合理相关性参考值相关性检验主要参数的合相关性参考值–趋势检验,主要参数的合理变化趋势参考值风力发电场(Ch2.3)测风数据的处理风力发电场(Ch2.3)测风数据的处理不合理数据和缺测数据的处理不合数据和缺测数据的处–列出所有不合理数据和缺测数据及其发生时间–对不合理数据再次进行判断,挑出符合实际情况的有效数据,回归原始数据组–将备用的或可供参考的传感器同期记录数据,经过分析处理替换已确认为无效的数据或填补缺测的数据析处理,替换已确认为无效的数据或填补缺测的数据风力发电场(Ch2.3)测风数据的处理计算测风有效数据的完整率计算测有效数据的完整率–有效数据完整率达到90% –有效数据完整率计算公式应测数目—测量期间小时数;? 缺测数目—没有记录到的小时平均值数目; ? 无效数据数目—确认为不合理的小时平均值数目。
风能资源参数计算方法
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µ =v=
1 ∑v n
n i =1
i
பைடு நூலகம்
σ =S =
v
1 ∑ (v − µ ) n
n i =1 i
2
其中,
v 为风速观测序列,n 为计算时段内风速序列样本数。
i
Weibull 两参数 k、c 按下式估计:
σ k = µ
c =
−1.086
µ
Γ (1 + 1 / k )
其中 Γ(1 + 1 / k ) 为伽马函数,可查表求得。 (8)测站 50 年一遇最大风速(V50-max): 风速的年最大值ⅹ采用极值Ⅰ型的概率分布,其函数为:
C2
0.55208 0.55477 0.55688 0.55860 0.56002 0.56878 0.57240 0.57450 0.57722
测站 50 年一遇最大风速 V50-max 按下式计算:
V50−max = u −
1 50 ln ln α 50 − 1
ρ=
1.276 p − 0.378e 1 + 0.00366t 1000
式中:
ρ 为空气密度(kg/m ); p 为平均大气压(hPa); e 为平均水汽压(hPa); t
3
为平均气温(℃)。 (7)威布尔(Weibull)分布参数k、c的估算:
以平均风速估计
µ ,以标准差S 估计σ :
F东
m 1 ρ ∑ Vi3 2 i =1 = n 1 ρ ∑ Vj3 2 j=1
式中:i=1,…,m;m 为风向为东风的小时数;
j=1,…,n;n=8760 或 8784(平年为 8760,闰年为 8784); 空气密度,kg/m 。 (4)风速频率:
风电场风能资源评估几个关键问题分析
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Words:wind
resource;assessment;mean
中图分类号:TK81;TK89
文献标识码:A
文章编号:0559—9342(2012)02—0081—02
0引言
影响风电电价的因素有:风资源、税收、风机 与建设、维修与运行管理,而风资源是影响风电电 价的主要影响因素,份额达到40%之多。因此,正 确科学地对风资源进行评估意义重大。本文主要针 对《风电场风能资源测量方法》 法》(以下简称《评估方法》)、 (以下简称《测量 《全国风能资源评 方法》)、GB/T 18710~002《风电场风能资源评估方 价技术规定》和目前我国的风电场工程可行性研究 报告(以下简称《可研报告》)的现状和对上述规定 的某些条款的理解以及目前的风资源评估问题谈一 些看法及建议。
of Wind Energy Resource Measurement for Wind Farm(GB/F 1 for Wind Farm(GB/T
8709--2002),Methodology
18710—2002)and
Technical Requirements of the National Wind Energy Resource Assessment,and
(2)更改控制程序。在测头感应到基准磁环后 就立即停止向下运行,减小或避免测尺上行时测头 对其产生的瞬时冲击力。 (3)在保证测尺能够平顺展开的情况下减少测 头重量,以减少测尺所受的外力,并更改测头顶部 形状同时做好防水措施。 (4)测尺与测头连接处采用软胶密封。选用的 密封胶要有一定的耐久性,防止测尺或测头进水造 成短路。 (5)在沉降管口安装测尺刷,以清除粘附在测 尺上的水和淤泥,防止在测尺表面形成污垢,造成 测尺与导向轮打滑,影响测量的精度。
3风资源评估管理办法
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风资源评估管理办法第一条风资源评估概述风能资源评价主要是以现有气象台站的测风数据为基础,通过整理、分析,对全国风能资源的大小和分布进行评价,评估原则与方法主要根据《风电场风能资源评估方法》GB/T18710-2002。
根据数据处理形成的各种参数,对风电场风能资源进行评估,以判断风电场是否具有开发价值。
第二条风功率密度1.风功率密度蕴含风速、风速频率分布和空气密度的影响,是风电场风能资源的综合指标。
风功率密度等级达到或超过3级风况的风电场才有开发价值。
2.3级风况表示10m高度风功率密度范围为150-200W/平方米,年平均风速参考值为5.6m/s;对应的30m高度风功率密度范围为240-320W/平方米,年平均风速参考值为6.5m/s;50m高度风功率密度范围为300-400W/平方米,年平均风速参考值为7.0m/s。
(不同高度的年平均风速参考值是按风切变指数为1/7推算的;年平均风速参考值与风功率密度上限值对应,按海平面标准大气压并符合瑞利风速频率分布的情况推算。
)第三条风向频率及风能密度的方向分布。
风电场内机组位置的排列取决于风能密度的方向分布和地形的影响。
在风能玫瑰图上最好有一个明显的主导风向,或两个方向接近相反的主风向。
在山区主风向与山脊走向垂直为最好。
第四条风速的日变化和年变化。
用各月的风速(或风功率密度)日变化曲线图和全年的风速(或风功率密度)日变化曲线图,与当地同期的电网日负荷曲线对比;风速(或风功率密度)年变化曲线图,与当地同期的电网年负荷曲线对比,两者相一致或接近的部分越多越好,表明风电场发电量与当地负荷相匹配,风电场输出电力的变化接近负荷需求的变化。
第五条湍流强度。
风电场的湍流特征很重要,因为它对风电机组性能和寿命有直接影响,当湍流强度大时,会减少输出功率,还可能引起极端荷载,最终削弱和破坏风电机组。
Ir值在0.10或以下表示湍流相对较小,中等程度湍流的Ir值为0.10-0.25,更高的Ir值表明湍流过大。
风能资源评估参数
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《中国风能资源评估(2009)》收录了中国气象局风能太阳能资源评估中心自2004年以来的风能资源评估成果。
《中国风能资源评估(2009)》共分6章,涵盖以下内容:中国风能资源评估历史回顾及国外风能资源评估进展、中国风能资源评估技术方法、中国陆地及近海风能资源储量的评估、七个千万千瓦级风电基地风能资源精细化评估、中国近海风能资源初步评估和中国风能资源评估展望。
1.平均风速2.风功率密度3.主要风向4.年风能可利用时间1.平均风速中文词条名:平均风速【ping jun feng su】英文词条名:average wind velocity 一定时段内,数次观测的风速的平均值。
一般表达方式为[m/s]。
依据该地区多年的气象站数据及测风塔一年的测风数据(每10分钟间隔的风速数据),计算得到年平均风速大于6m/s(合4级风)的地区才适合建设风电场。
2.风功率密度中文名称:风功率密度英文名称:wind power density 定义:与风向垂直的单位面积中风所具有的功率。
风功率密度和空气密度和风速有关。
风功率密度越高,该地区风能资源越好,风能利用率越高。
3.主要风向分布风向是指风吹来的方向。
一般在测定时有不同的方法。
主要分海洋,大陆,高空进行确定。
利用风向可以在人们的生活,生产,建厂,农业,交通,军事等各种领域发挥积极作用。
风向及其变化范围决定风电机组在风场中的确切的排列方式。
风电机组的排列方式很大程度地决定各台机组的出力。
因此,主要盛行风向及其变化范围要准确。
4.年风能可利用时间指一年中风力发电机组在有效风速范围(一般取3~25m/s)内的运行时间。
一般年风能可利用小时数大于2000h的地区为风能可利用区。
年风能可利用时间:年风能可利用时间是指一年之中可以运行在有效的风速范围内的时间,它可由下式求得:t=N{exp[―(V1/c)k]―exp[―(V2/c)k]} ,式中N为全年的小时数,V1为启动风速,V2为停机风速,C、K为威布尔分布的两个参数。
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全国风能资源评价技术规定(国家发展改革委2004年4月14日发布发改能源[2004]865号)第一章总则第一条风能资源评价主要是以现有气象台站的测风数据为基础,通过整理、分析,对全国风能资源的大小和分布进行评价。
第二条为了统一全国风能资源评价的原则、内容、深度和技术要求,在总结风能资源研究成果的基础上,参考国内、外有关标准和规范,制定《风能资源评价技术规定》(以下简称本规定)。
第三条本规定用于指导开展风能资源评价工作。
第二章基础资料收集第四条气象台站资料一、收集国家基准气象站、国家基本气象站和一般气象站基本信息,包括气象台站所属省名、站名、区站号、经度、纬度、海拔高度、建站时间、台站周围环境变化情况(包括台站变迁情况)、观测仪器(包括仪器变更)情况。
二、收集各气象台站1971~2000年历年年最大风速、年极大风速、年极端最高温度、年极端最低温度、年沙尘暴日数、年雷暴日数。
三、收集各气象台站1971~2000年历年逐月平均风速、平均气温、平均气压、平均水汽压。
四、收集各气象台站1991~1995年逐日日平均风速、气温、气压、水汽压。
五、收集各气象台站“代表年”逐时风速、风向观测记录。
六、“代表年”确定方法:根据全国地面气象资料1971~2000年整编成果,选择年平均风速等于或接近30年年平均风速的年份,定义为平均风速年;选择年平均风速等于或接近30年年平均风速最大值的年份,定义为最大值年;选择年平均风速等于或接近30年年平均风速最小值的年份,定义为最小值年。
若存在多个年平均风速等于或接近(或、)的年份,则选择最靠近2000年的年份,下同。
上述三个年份统称为“代表年”,即年平均风速分别等于或接近、、的3个年份,下同。
第五条其它观测资料一、收集已建自动气象站资料,内容参照本规定第四条。
二、收集已建、待建风电场基本信息及前期工作中的测风资料。
三、收集海洋站、船舶、浮标等的测风资料。
四、收集相关科学(考察)试验的测风资料。
第六条补充资料一、对无测风资料区域,从气候学、农谚、前期气候调查、实地调研等方面出发,收集有关风能资源情况的材料。
重点区域包括山区、存在峡谷效应的山谷、风口、沿海岛屿等。
二、加密观测:根据风能资源评估深度的要求,在地形复杂、站点覆盖率低的地区设点,进行补充观测。
设点密度、观测高度等要求参照《风电场风能资源测量方法》(国家标准GB/T 18709-2002)执行。
第三章数据处理第七条风能资源参数计算一、评估风能资源所需的参数包括:1 各代表年年平均风速、年风向频率、年平均风功率密度、各月平均风速、各月风向频率、各月平均风功率密度;2 三个代表年整体年平均风速、年风向频率、年平均风功率密度、各月平均风速、各月风向频率、各月平均风功率密度;3 各代表年年平均风能方向频率、风速频率、有效小时数、威布尔分布参数;4 三个代表年整体年平均风能方向频率、风速频率、有效小时数、威布尔分布参数;5 各测站湍流强度;6 各测站50年一遇最大风速。
二、风能资源参数计算方法如下:1 如果测站有风自记观测,风能资源参数按照以下方法计算⑴平均风速():在风能资源评估中,平均风速按下式计算:为平均风速,为风速观测序列,n为平均风速计算时段内(年、月)风速序列个数。
⑵风向频率:根据风向观测资料,按16个方位统计观测时段内(年、月)各风向出现的小时数,除以总的观测小时数即为各风向频率。
⑶风能方向频率(F):根据风速、风向逐时观测资料,按不同方位(16个方位)统计计算各方位具有的能量,其与总能量之比作为该方位的风能频率。
例如,按下式计算年风能方向频率:,为一年内东风所具有的能量占总能量的比值。
其中,i=1,…,m;m为风向为东风的小时数;j=1,…n;n=8760或8784(平年为8760,闰年为8784)。
⑷风速频率:以1m/s为一个风速区间,统计代表年测风序列中每个风速区间内风速出现的频率。
每个风速区间的数字代表中间值,如5m/s风速区间为4.6m/s到5. 5m/s。
⑸有效小时数:统计出代表年测风序列中风速在3—25m/s之间的累计小时数。
⑹年平均风功率密度():年平均风功率密度按下式计算:式中:n ——为计算时段内风速序列个数;——月平均空气密度,k=1,2, (12)n k,,i——第k个月的观测小时数;v k,i——第k个月(k=1,…,12)风速序列。
平均风功率密度的计算应是设定时段内逐小时风功率密度的平均值,不可用年平均风速计算年平均风功率密度。
中的必须是测站各月平均空气密度值,取决于当地月平均气温、月平均气压、月平均水汽压:式中:ρ ——空气密度(kg/m3)P ——平均大气压(hPa);e ——平均水汽压(hPa);t ——平均气温(℃)。
⑺威布尔(Weibull)分布参数k、c的估算建议采用以平均风速和标准差估算Weibull两个参数。
以平均风速估计μ,以标准差估计σ:其中,为风速观测序列,n为计算时段内风速序列个数。
Weibull两参数k、c按下式估计(保留2位小数):其中,为伽马函数,可查表求得(见附件B——伽马函数表),下同。
2 如果测站没有风自记观测,只有3次或4次定时观测,风能资源参数按照以下方法计算⑴平均风速、风向频率按照《全国地面气候资料统计方法》进行计算,或从《全国地面气候资料1971-2000年整编成果》中提取。
⑵威布尔(Weibull)分布参数k、c的估算采用多年年平均风速及年最大风速估算威布尔(Weibull)分布参数k、c(保留2位小数)。
其中,T=365×24×6=52560;——1971~2000年30年年平均风速;——1971~2000年年最大风速。
⑶年平均风功率密度()其中,——年平均风功率密度;ρ——年平均空气密度;k、c——Weibull分布两个参数。
⑷其他风能资源参数不进行计算。
3 测站湍流强度(I)有风速脉动观测记录的测点,计算其环境湍流强度。
,为脉动风速值(采样时间间隔3s),为平均风速值。
4 测站50年一遇最大风速()风速的年最大值采用极值I型的概率分布,其分布函数为:式中,—分布的位置参数,即分布的众值;—分布的尺度参数。
分布的参数与均值和标准差的关系按下式确定:其中,为连续个年最大风速样本序列(),系数C1和C2见下表:若记1971~2000年的年最大风速序列为:V1、V2、V3、… V30,则、按下式计算:则,测站50年一遇最大风速按下式计算:第八条不完整记录的统计处理。
不完整记录处理方法按照《地面气象观测规范》(气象出版社,2003)执行第九条高分辨率风能资源模拟计算(选项)一、使用模式:区域气候动力模式,模式水平分辨率10km×10km,垂直方向20 0m以下分为5层,即200m、150m、100m、70m、40m、10m。
二、模拟所需资料:高分辨率地形资料(分辨率100m×100m)。
1971-2000年的地理信息数据(地表覆盖类型、NDVI指数、地表反照率、地表粗糙度等)以及1 971-2000年的NCEP格点气候背景资料。
地面站气象资料(日平均值),包括风速、风向、气温、气压、相对湿度、辐射、降水、总云量、低云量、地温。
探空站气象资料(日平均值),包括标准气压层和特性层风速、风向、气温、位势高度、温度露点差。
三、高分辨率风能资源模拟计算结果:根据模拟得到逐日的平均风速、平均风功率密度等参数,并进行可视化处理,给出评价区域年平均风速、年平均风功率密度分布图。
第十条风能资源分布图一、年及各月平均风速分布图、色斑图:在本章第七条~第九条所述数据处理的基础上,综合风能资源调研材料,以行政地形图为底图,绘制年及各月平均风速分布图、色斑图;(平均风速等值线间隔为0.5m/s)二、年平均风功率密度分布图、色斑图:在本章第七条~第九条所述数据处理的基础上,综合风能资源调研材料,以行政地形图为底图,绘制年及各月平均风功率密度分布图、色斑图。
(平均风功率密度等值线间隔为50W/m2)第十一条风能资源储量估算一、风能资源总储量风能资源总储量,其中,n——风功率密度等级数;S i——为年平均风功率密度分布图中各风功率密度等值线间面积;P i——为各风功率密度等值线间区域的风功率代表值,其中:(<50 W/m2区域风功率密度代表值),(50~100 W/m2区域风功率密度代表值),(100~150 W/m2区域风功率密度代表值)。
…(根据需要P i以50 W/m2间隔递增)。
二、风能资源技术开发量风能资源技术开发量为年平均风功率密度在150W/m2及以上的区域风能资源储量值×0.785。
第四章风能资源评价报告编制内容和技术要求第十二条风能资源评价报告一、报告内容包括气候状况综述;整体风能资源评价,即评价区域的整体风能资源状况、局部特征及其气候成因分析;风能资源储量、技术可开发量;风能资源数据库所涉及到的数据项目等内容。
二、报告格式按照统一格式编写,由封面、封底、说明、正文、图表、附件等部分组成。
1 封面:标题:×××(区域名称)风能资源评价报告报告编制单位报告编制时间2 封底:报告主编、编写组成员、贡献者报告印制时间报告编写单位联系方式其他需要写明的信息3 说明气象台站情况:介绍区域内气象台站分布情况、测风资料情况;气象资料说明:说明用于本报告中风能资源评价选取的各气象台站测风资料情况,如站点数量、选取的资料年代等;气象资料处理、计算方法说明:本报告中所用气象资料的处理方法、风能资源参数计算方面描述;其他需要说明的事项。
4 正文前言:简要描述区域内地理环境、地形、地貌、气候特征。
风能资源分布:根据风能资源的计算结果,结合年平均风速分布图、年平均风能密度分布图,对评价区域风能资源分布进行描述,并进行气候成因分析。
分别对平均风功率密度在≤50W/m2、50~100 W/m2、100~150 W/m2、150~200 W/ m2、≥200 W/m2以上等区域进行分析。
储量:评价区域总面积、评价区域风能资源总储量、评价区域风能资源达到技术可开发的区域面积(估算)、评价区域风能资源技术可开发量。
总体评价:以风能资源计算结果为依据,适当参考风能资源调研报告,提出可进行风能资源开发的建议区域,并从面积、地形、地貌、气候成因等方面对其进行描述。
5 风能资源图表图1 年平均风速分布图(等值线图,等值线间隔为0.5m/s)图2 一月平均风速分布图(等值线图,等值线间隔为0.5m/s)图3 二月平均风速分布图(等值线图,等值线间隔为0.5m/s)…………图13 十二月平均风速分布图(等值线图,等值线间隔为0.5m/s)图14 年平均风速分布图(色斑图)图15 年平均风功率密度分布图(等值线图,等值线间隔为50W/m2)图16 一月平均风功率密度分布图(等值线图,等值线间隔为50W/m2)图17 二月平均风功率密度分布图(等值线图,等值线间隔为50W/m2)…………图27 十二月平均风功率密度分布图(等值线图,等值线间隔为50W/m2)图28 年平均风功率密度分布图(色斑图)图29 平均有效小时数分布图表1:测站代表年整体平均风向频率(保留4位小数×10000,取整)单表2:测站代表年整体平均风能方向频率(保留4位小数×10000,取整)单表3:测站代表年整体平均风速频率(保留4位小数×10000,取整)单位:%%表4:测站代表年整体平均年平均风速、年平均风功率密度、年平均有效小时数及50年一遇最大风速表5:测站代表年及整体风速Weibull 分布参数表6 附件附件A 提交数据文件清单:列出所提交的数据文件清单。