风功率密度等级及风能可利用区的划分
我国风能分布状况及其特点
我国风能分布状况及其特点地区。
维吾尔自治区面积160万平方公里,北倚阿尔泰山脉,南临喀喇昆仑山脉,中部横隔天山山脉。
塔里木盆地和准噶尔盆地分别位于天山南北,三大山脉和二大盆地是形成风区的主要因素。
此外,处于中纬度地区,冷峰和低压槽过境较多,加大了南北向或东西向的气压差,因而在一些气流畅通的峡谷、山谷和山口等地使得气流线加密,风速增强,形成了风能资源丰富地区。
气象局根据各地的风能资源划出九大风能丰富区:额尔齐斯河西部风区(年平均风速4m/s以上)、准噶尔西部风区(年平均风速4m/s以上)、阿拉山口风区(年平均风速6m/s以上)、达坂城谷地风区(年平均风速6m/s以上)、吐鲁番西部风区、哈密北戈壁风区、百里风区(年平均风速4.5-5.5m/s)、哈密南戈壁风区、罗布泊风区(年平均风速5m/s左右)。
全疆年风能蕴藏量达9100亿kWh。
地区。
风能资源仅次于群岛,是全国风能资源最丰富的地区之一,素有“一年两季风,从春刮到冬”的说法。
多风的主要原因是这里地处西风带,春秋两季处于强大的蒙古高气压前缘,是高低气压的过渡带,因此风力较强。
全区风能丰富区和较丰富区面积大,分布围广,具有稳定度高,连续性好、无破坏性风速的品位。
全区年平均风速在3.3-5.7米/秒。
阿拉善盟和锡林郭勒盟以及阴山山地属风力丰富区,年有效风能密度大于200瓦/米3,有效风能出现时间达70%,3~20米/秒风速年积累5 000小时以上。
南部年平均有效风能密度在50~200瓦/米3,3~20米/秒风速年积累4 000 ~5 000米/小时。
全区风能总量约54亿千瓦,占全国总量的30%以上,可开发利用的风能储量1.01亿千瓦,占全国可开发利用风能储量的40%。
三北(东北、华北、西北)地区丰富带,风能功率密度在200~300瓦/米2以上,有的可达500瓦/米2以上,如阿拉山口、达坂城、辉腾锡勒、锡林浩特的灰腾梁等、可利用的小时数在5000小时以上,有的可达7000小时以上。
风功率密度等级表
风功率密度等级表
地形粗糙度等级划分
粗糙度等
级粗糙度
长度m
能量指数
(百分比)
地貌类型
0 0.0002 100 水面
0.5 0.0024 73 完全开放的光滑地表,如机场跑道,修剪过的草坪等
1 0.03 5
2 没有围墙和篱笆的非封闭式的农业领域,非常分散的建筑物,只有环绕的小山丘
1.5 0.055 45 1250米左右内具有一些农舍和高约8米篱笆的农场
2 0.1 39 500米左右内具有一些农舍和高约8米篱笆的农场
2.5 0.2 31 250米左右内具有很多农舍,灌木,植被或高约8米篱笆的农场
3 0.
4 24 具有很多大型灌木,森林和非常粗糙,不平坦地形的村庄,小镇和农场
3.5 0.8 18 具有高大建筑物的中型城市
4 1.6 13 具有高大建筑物和摩天大楼的大型城市。
中国有效风力资源分布
中国有效风力资源分布调查
中国风力资源十分丰富。
根据国家气象局的资料,我国离地10米高的风能资源总储量约32.26亿千瓦,其中可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿kW,50米高度的风能资源比10米高度多1倍,约为5亿多kW。
近海可开发和利用的风能储量有7.5亿kW。
中国有效风能分布图
根据图中国风力资源分布状况图,我国风能资源丰富的地区主要分布在以下地区:
(1)三北(东北、华北、西北)地区丰富带,风能功率密度在200~300瓦/米2以上,有的可达500瓦/米2以上,如阿拉山口、达坂城、辉腾锡勒、锡林浩特的灰腾梁等、可利用的小时数在5000小时以上,有的可达7000小时以上。
这一风能丰富带的形成,主要是由于三北地区处于中高纬度的地理位置有关。
(2)东南沿海及附近岛屿包括山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等省(市)沿海近10公里宽的地带,年风功率密度在200W/m2米以上。
(3)内陆个别地区由于湖泊和特殊地形的影响,形成一些风能丰富点,如鄱阳湖附近地区和湖北的九宫山和利川等地区。
(4)近海地区,我国东部沿海水深5米到20米的海域面积辽阔,按照与陆上风能资源同样的方法估测,10米高度可利用的风能资源约是陆上的3倍,即7亿多千瓦。
我国风力资源分布与电力需求存在不匹配的情况。
东南沿海地区电力需求大,风电场接入方便,但沿海土地资源紧张,可用于建设风电场的面积有限。
广大的三北地区风力资源丰富和可建设风电场的面积较大,但其电网建设相对薄弱,且电力需求相对较小,需要将电力输送到较远的电力负荷中心。
海上风电资源丰富且距离电力负荷中心很近。
随着海上风电场技术的发展成熟,经济上可行,发展前景势必良好。
风资源基础知识
1.平均风速
风速:单位时间内空气在水平方向上移动的距离。 风速随时间和空间的变化是随机的。
平均风速 V 1 t2 V (t)dt
t 2 t1 t1
2.风廓线—平均风速随高度变化
➢对数律分布:
V (Z ) ln( Z / Z0 ) V (Zr ) ln( Zr / Z0 )
V(Z) Z高度处风速 Z 距地面高度 Zr 参考高度 Zo 地表面粗糙长度
一般在离地面300~500m高度, 风速才趋于常数。
同样的风轮直径,α越小,上下 风速差越小,对机组载荷越有利。
3.年平均风速分布—长期风速变化
年平均风速 Va:ve 以年为单位的平均值,多年测 量取均值。
年平均风速分布:一年内不同风速累积小时数。 ➢ 威布尔分布: PW (V ) 1 exp[(V / C)k ]
1 2
m
( )(
j 1
3 j
)t
j
— DW—E 风能密度, (W •;h)/m2 m——风速区间数目;
——空气密度, ;kg/m3
—v— j3 第j记录的风速(m/s)值的立方; —t—j 某扇区或全方位第j个风速区间的风速 发生时间,h。
4.风功率密度等级表
2.风廓线—平均风速随高度变化
➢指数律分布:
IEC 61400:
V (Z ) ( Z ) V (Zr ) Zr V(Z) Z高度处风速 Z 距地面高度 Zr 参考高度 α 风切变指数
2.风廓线—平均风速随高度变化
我国建筑结构载荷规范中将地貌分 为A、B、C、D四类: A类:近海平面、海岸、沙漠α =0.12 B类:田野、乡村、丘陵、大城 市郊区 α=0.16 C类:有密集建筑群的城市市区 α=0.20 D类:密集建筑群且建筑物较高 的城市市区 α=0.30
全球海域风能资源评估及等级区划
全球海域风能资源评估及等级区划随着全球对可再生能源需求的不断增长,风能作为一种清洁、可再生的能源,越来越受到人们的。
全球海域风能资源丰富,开发利用潜力巨大,因此开展全球海域风能资源评估及等级区划显得尤为重要。
本文将介绍评估全球海域风能资源的方法和步骤,并分析评估结果,探讨其重要性和潜在影响。
全球海域风能资源评估需要通过对全球海域的风能资源数据进行采集、处理和分析。
数据采集主要包括风速、风向、高度和地理位置等信息,可通过气象卫星、天气预报数据和实地测量等方式获取。
数据处理包括数据清洗、插值和融合等步骤,以得到更准确的风能资源分布情况。
分析方法主要包括统计分析和数值模拟,以获得风能资源的总量、分布和等级区划等信息。
经过评估,我们得到以下全球海域风能资源评估结果:总量:全球海域风能资源储量约为2TW(1TW=10^12瓦特),其中可供开发利用的风能资源约为600GW(1GW=10^9瓦特)。
分布情况:全球海域风能资源主要分布在北美、欧洲、亚洲、非洲和南美洲沿岸地区,以及大西洋、印度洋和太平洋部分海域。
其中,北美沿岸、北欧北海和东亚沿海地区的风能资源最为丰富。
等级区划:根据风能资源的地域分布和储量情况,我们将全球海域风能资源划分为三个等级区划。
其中,一级区划包括北美沿岸、北欧北海和东亚沿海等地区,具有丰富的风能资源和良好的开发条件;二级区划包括南欧地中海、南亚孟加拉湾和东南亚等地区,具有一定的风能资源潜力;三级区划包括非洲沿岸、南美洲沿岸和大西洋中部等地区,具有较少的可开发风能资源。
全球海域风能资源丰富,开发利用潜力巨大。
北美沿岸、北欧北海和东亚沿海等地区的风能资源最为优越,这些地区的经济发展水平较高,能源需求较大,因此可以优先考虑在这些地区进行风能开发。
同时,这些地区的政府也出台了相应的政策措施,鼓励可再生能源的开发利用。
全球海域风能资源的等级区划对于投资者和政策制定者具有重要意义。
一级区划具有最佳的风能资源和开发条件,应作为重点开发区域;二级区划具有一定的发展潜力,可适当开发利用;三级区划则应控制开发规模,以避免不必要的投资浪费。
风电基础知识
变桨
400
300 200 100 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 风速 [m/s]
失速
Much better performance of the pitch controlled turbine!
风力发电机组的类型
按照机组的转速与电能频率的关系可划分为: •恒速恒频风力发电机组 •变速恒频风力发电机组
V 0.836B
3
2
风速与风级的关系
Hale Waihona Puke 速随高度变化风模型的发展轮毂处紊流风速脉动
年平均风速为8.1m/s风场的威布尔分布
0.14 k =1.25 k =1.5 k =2 k =2.5 k =3 0.12
0.1
概率密度
0.08
0.06
0.04
0.02
0
0
5
10 风 速 /(m/s)
15
20
0.27
-
1.61
-
2.96
0.27 0.27 -
2.69
0.27 0.27 1.34 0.27
0.81
-
1.34
7.26
29.84
0.27
31.99
14.25
1961-2007 年TC影响期间气象站出现的最大风速
50
部口 和以 米 福东 秒 建的 ( 北广 部东 沿沿 级 海海 风 。和 ) 海以 南上 东的 部区 沿域 海集 、中 浙在 江珠 南江
2MW机组与世界一 流设计公司aerodyn联 合设计 引进全套设计平台 技术团队培训 对标国际的A级认 证 专门设计的叶片 具备独立设计叶片 、定制塔筒能力
我国的风能资源和利用
我国的风能资源和利用1992年6月,世界上120个国家的国家元首、政府首脑在巴西世界环境与发展大会上共同签署了《气候变化框架公约》。
公约中规定,世界上发达国家将逐年减少二氧化碳的排放量,到2000年减少到1990年水平,到2005年再减少20%。
这是因为地球大气中二氧化碳含量的迅速增加,产生的温室效应将使地球气温逐渐上升,造成极冰溶化、海平面上升以及中纬度干旱等巨大灾难。
80年代初科学家们已达成了以上共识,但直到80年代末才引起各国政府首脑们的普遍重视。
可是实现公约并非易事,1995年4月联合国柏林气候会议上表明,即使是发达国家,其排放量仍在逐年增长。
因为削减二氧化碳的排放量意味着削减生产、削减利润和税收。
但是,公约总要实施,2000年总要到来,因此各国政府都在积极发展不污染大气的清洁能源。
其中最具竞争力的正是风能。
从目前电价看,除了煤和石油最便宜外,第3位是核能,风能列第4位。
但是由于大功率风力发电机的问世,风电成本进一步降低,甚至已比石油发电还低(美国目前风电的价格为每千瓦时5美分~7美分,已开始具有竞争能力,2000年将降到4美分)。
而且在新能源中风能较易大规模开发。
因此,发达国家竞相投入大量资金,设立专门机构,制定优惠政策。
1994年度全世界风力发电装机容量已达371万千瓦,比1993年增长22%。
近10年来,世界风力发电能力以年均20%幅度增长,其增幅明显高于常规能源和其他再生能源。
美国1995年一年风电装机163万千瓦,今年将新增70万千瓦。
据欧共体1994年调查,欧洲2000年风电能力将达到465万千瓦,比1993年增长近3倍。
1995年欧洲风力发电装机容量达到250万千瓦,占全世界50%左右,1994年底前欧洲已有15个国家把风电列为21世纪重要替代能源,到2000年风力发电量占国家总发电量的5%~10%。
前不久调查,不少发达国家制定了在2010年使风力发电占本国发电总能力的10%~20%的目标。
全国风能资源评价技术规定
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。
风功率密度及风能区域等级
风功率密度及风能区域等级风功率密度蕴含着风速、风速频率分布和空气密度的影响,是衡量风电场风能资源的综合指标。
风功率密度等级在国标“风电场风能资源评估方法”中给出了7个级别,风功率密度等级表由上表可以看出,10m高处当风功率密度大于150W/m2、年平均风速大于5m/s的区域被认为是风能资源可利用区;当年平均风速在6.0m/s,风功率密度为200~250 W/m2为较好风电场;在7.0 m/s时为300~400 W/m2为很好风电场。
一般说平均风速较大,风功率密度也大,风能可利用小时数就越多。
我国风能区域等级划分的标准如下:(1)风能资源丰富区:年有效风功率密度大于200W/m2,3~20m/s风速的年累积小时数大于5000h,年平均风速大于6 m/s;(2)风能资源次丰富区:年有效风功率密度为200~150 W/m2,3~20m/s 风速的年累积小时数为5000h~4000h,年平均风速在5.5m/s左右;(3)风能资源可利用区:年有效风功率密度为150~100 W/m2,3~20m/s 风速的年累积小时数为4000h~2000h,年平均风速在5m/s左右;(4)风能资源贫乏区:年有效风功率密度小于100 W/m2,3~20m/s风速的年累积小时数小于2000h,年平均风速在4.5m/s。
风能资源丰富区和较丰富区,其具有较好的风能资源,为理想的风电场建设区;风能资源可利用区,有效风功率密度较低,这对电能紧缺地区还是有相当的利用价值。
实际上,较低的年有效风功率密度也只是对宏观的大区域而言,而在大区域内,由于特殊地形有可能存在局部的小区域大风区,因此,应具体问题具体分析,通过对这种地区进行精确的风能资源测量,详细了解分析实际情况,选出最佳区域建设风电场。
风能资源贫乏区,风功率密度很低,对大型并网型风力发电机组一般无利用价值。
风电场所在地风能资源评估
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。
我国风电资源分布表
表2-1是我国风能分区及占我国面积的百分比,表2-2是我国风能资源分布:
表2-1 我国风能分区及占我国面积百分比
指标丰富区较丰富区可利用区贫乏区
年有效风能密度(W/m2)>200 200-150 <150-50 <50
年≥3m/s累计小时数(h)>5000 5000-4000 <4000-2000 <2000
年≥6m/s累计小时数(h)>2200 2200-1500 <1500-350 <350
占全国面积的百分比(%)8 18 50 24
资料来源:网络搜集表2-2 我国风能资源分布
风功率密度分布地区
三北地区风能丰富带>200~300W/m2 三北指的是东北、华北和西北,包括东北三省、河北、内蒙
古、甘肃、青海、西藏和新疆等省/自治区;
沿海地区风能丰富带>200W/m2 台山、平潭、东山、南鹿、大陈、嵊泗、南澳、马祖、马公、
东沙等;
内陆局部风能丰富区<100W/m2 鄱阳湖、湖南衡山、湖北的九宫山、河南的嵩山、山西的五
台山、安徽的黄山、云南太华山等;
海上风能丰富区我国近海50m等深线浅海域10m高度,包括福建、江苏、
山东、浙江、辽宁、上海、河北、广西、海南、天津等。
资料来源:网络搜集。
风力发电项目风级及划分标准
风力发电项目风级及划分标准一、风的概况和性质风是空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成的,空气流动的原因是地表上各点大气压力不同,存在压力差和压力梯度,空气就从气压大的方向气压小的地方流动。
而气流遇到结构五的阻塞就会形成压力气幕,也就是风压。
一般情况下风速越大,风对结构物产生的风压也就越大。
生活经验也告诉我们,风有不同的等级,不同的效果。
夏天我们期待凉风习习,但又惧怕台风;冬天出门谁也不希望碰到凛冽的北风;放飞风筝时需要有和风。
我们在天气预报中又常常听到诸如“东北风3到4级”、“台风中心附近风力12级”、“强热带风暴紧急预报”等说法。
风的等级一般是根据风速来划分的,分别用2分钟的平均情况表示的平均风速和瞬间情况代表的瞬时风速。
二、风力等级的划分标准很多时候,我们把一些规律性的现象编成歌谣,来帮助记忆和分析。
风的等级也不例外,通俗地理解,风的等级可以归纳为以下的“风级歌”:0级烟柱直冲天,1级青烟随风偏;2级风来吹脸面,3级叶动红旗展;4级风吹飞纸片,5级带叶小树摇;6级举伞步行艰,7级迎风走不便;8级风吹树枝断,9级屋顶飞瓦片;10级拔树又倒屋,11.12陆上很少见。
当然这只是从感性方面对风的等级进行划分。
目前世界上通用的划分标准是《蒲福氏风级表》(“the Beaufort Scale”)。
这个表的产生最开始用于海面上的,是为了有效的估计和记录风速,1806年由英国的海军弗朗西斯·蒲福(Admiral, Sir Francis Beaufort)编制的,并命名为《蒲福氏风级表》(“the Beaufort Scale”)。
而蒲福氏风级表最初只能适用于海上,它是观察航行的船只状态及海浪而编制。
后来也适用在陆上,而它是观察烟、树叶及树枝或旗帜的摇动而编制。
以下就是根据相关资料整理的划分表:后人在蒲福氏风级表的基础上又加上了13-17级风,划分的依据也是风速,分别是:13级:v=37.0-41.4m/s;14级:v=41.5-46.1m/s;15级:v=46.2-50.9m/s;16级:v=51.0-56.0m/s;17级:v=56.1-61.2m/s。
我国风能资源储量及分布区域
我国风能资源储量及分布区域根据全国900多个气象站将陆地上离地10m高度资料进行估算,全国平均风功率密度为100W/m2,风能资源总储量约32.26亿kW,可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿kW,近海可开发和利用的风能储量有7.5亿kW,共计约10亿kW。
如果陆上风电年上网电量按等效满负荷2000小时计,每年可提供5000亿千瓦时电量,海上风电年上网电量按等效满负荷2500小时计,每年可提供1.8万亿千瓦时电量,合计2.3万亿千瓦时电量。
中国风能资源丰富,开发潜力巨大,必将成为未来能源结构中一个重要的组成部分。
就区域分布来看,我国风能主要分布在以下几个地区:1、东南沿海及其岛屿,为我国最大风能资源区这一地区,有效风能密度大于、等于200W/m2的等值线平行于海岸线,沿海岛屿的风能密度在300W/m2以上,有效风力出现时间百分率达80~90%,大于、等于8 m/s的风速全年出现时间约7000~8000h,大于、等于6m/s的风速也有4000h左右。
但从这一地区向内陆,则丘陵连绵,冬半年强大冷空气南下,很难长驱直下,夏半年台风在离海岸50km时风速便减少到68%。
所以,东南沿海仅在由海岸向内陆几十公里的地方有较大的风能,再向内陆则风能锐减。
在不到100km 的地带,风能密度降至50W/m2以下,反为全国风能最小区。
但在福建的台山、平潭和浙江的南麂、大陈、嵊泗等沿海岛屿上,风能却都很大。
其中台山风能密度为534.4W/m2,有效风力出现时间百分率为90%,大于、等于3m/s的风速全年累积出现7905h。
换言之,平均每天大于、等于3m/s的风速有21.3h,是我国平地上有记录的风能资源最大的地方之一。
2、内蒙古和甘肃北部,为我国次大风能资源区这一地区,终年在西风带控制之下,而且又是冷空气入侵首当其冲的地方,风能密度为200~300W/m2,有效风力出现时间百分率为70%左右,大于、等于3 m/s的风速全年有5000h以上,大于、等于6m/s的风速在2000h以上,从北向南逐渐减少,但不象东南沿海梯度那么大。
中国风能分布
2
在沿海每年夏秋季节都可受到热带气旋的影响,当热带气旋风速达到 8 级 (17.2m/s)以上时,称为台风。台风是一种直径 1000km 左右的圆形气旋,中心 气压极低,台风中心 0-30km 范围内是台风眼,台风眼中天气较好,风速很小。 在台风眼外壁天气最为恶劣,最大破坏风速就出现在这个范围内,所以一般只要 不是在台风正面直接登陆的地区,风速一般小于 10 级(26m/s),它的影响平均 有 800~1000km 的直经范围,每当台风登陆后我国沿海可以产生一次大风过程, 而风速基本上在风力机切出风速范围之内。是一次满发电的好机会。
R' = 0.785R/10 = 2.53 亿 kW。
4
夏季(6~8 月)东亚地面气压分布开势与冬季完全相反。这时中、高纬度的 蒙古高压向北退缩的已不清楚,相反地印度低压继续发展控制了亚州大陆,为全 年最盛的季节。大平洋副热带高压等时也向北扩展和向大陆西伸。可以说东亚大 陆夏季的天气气候变化基本上受这两个环流系统的强弱和相互作用所制约。
随着太平洋副热带高压的西伸北跳,我国东部地区均可受到它的影响,在此 高压的西部为东南气流和西南气流带来了丰富的降水,但由于高、低压间压差小, 风速不大,夏季是全国全年风速最小的季节。
在春季这几种气流在我国频繁的交绥。春季是我国气旋活动最多的季节,特 别是我国东北及内蒙一带气旋活动频繁,造成内蒙和东北的大风和沙暴天气。同 样地江南气旋活动也较多,但造成的却是春雨和华南雨季。这也是三北地区风资 源较南方丰富的一个主要的原因。全国风向已不如冬季风那样稳定少变,但仍以 偏北风占优势,但风的偏南分量显著的增加。
< 1500-350
风功率-风速-级别
已知风力、风量,计算公式表达式风能的功率=0.5pAv^3风能转换极限效率:0.593理论上发电机功率= 0.593*0.5pAv^3实际上风能转换过程中还有更多损耗,另外发电机选型也要留一定系数A:扫风面积v:风速p:空气密度:在一个标准大气压下,每立方米空气所具有的质量(千克)就是空气密度. 空气的密度大小与气温,海拔等因素有关,海拔越高密度越低,我们一般采用的空气密度是指在0摄氏度、绝对标准指标下,密度为1.293g/LW=0.5*1.293*A*V^3; A=W/0.5*1.293*V^3垂直轴风力发电机叶片在旋转一周所产生的功率已知条件为,选用的翼型为NACA0012,风轮直径为1m,在风速为10m/s时风轮的转速为20 0r/min,就相当于一秒钟转3转,计算一秒种内风轮所产生的功率,风轮功率的计算公式为P=1/2ρv3acρ:空气密度kg/m3a:风轮的扫风面积m2v:风速m/sc:力矩c=crxh cr:为升力和阻力的合力通过两个力的平方开根号求得,升力和阻力要通过α,合成速度与弦线的夹角,然后在通过查K曲线求得,h:合力到风轮圆心的垂直距离,要通过作图求得。
风速与级别风通常用风向和风速(风力和风级)来表示。
风速是指气流在单位时间内移动的距离,用米/秒或千米/小时表示,目前人们把风划分12级。
风级0 :概况无风;陆地静,烟直上海岸相当风速(m/s)0-0.2风级 1 :概况软风;陆地烟能表示方向,但风向标不能转动海岸渔船不动相当风速(m/s)0.3-1.5风级 2 :概况轻风陆地人面感觉有风,树叶微响,寻常的风向标转动海岸渔船张帆时,可随风移动相当风速(m/s) 1.6-3.3风级 3 :概况微风陆地树叶及微枝摇动不息,旌旗展开海岸渔船渐觉簸动相当风速(m/s) 3.4-5.4风级 4 :概况和风陆地能吹起地面灰尘和纸张,树的小枝摇动海岸渔船满帆时,倾于一方相当风速(m/s) 5.5-7.9风级 5 :概况清风陆地小树摇摆海岸水面起波相当风速(m/s)8.0-10.7风级 6 概况强风陆地大树枝摇动,电线呼呼有声,举伞有困难海岸渔船加倍缩帆,捕鱼须注意危险相当风速(m/s)10.8-13.8风级7 :概况疾风陆地大树摇动,迎风步行感觉不便海岸渔船停息港中,去海外的下锚相当风速(m/s)13.9-17.1风级8:概况大风陆地树枝折断,迎风行走感觉阻力很大海岸近港海船均停留不出相当风速(m/s)17.2-20.7风级9 :概况烈风陆地烟囱及平房屋顶受到损坏(烟囱顶部及平顶摇动)海岸汽船航行困难相当风速(m/s)20.8-24.4风级10:概况狂风陆地陆上少见,可拔树毁屋海岸汽船航行颇危险相当风速(m/s)24.5-28.4风级11 :概况暴风陆地陆上很少见,有则必受重大损毁海岸汽船遇之极危险相当风速(m/s)28.5-32.6风级12 :概况飓风陆地陆上绝少,其摧毁力极大海岸海浪滔天相当风速(m/s)32.6以上。
中国的风能资源及区划说明
中国的风能资源及区划说明Ver 1.00 Date 2006.11.16我国幅员辽阔,海岸线长,风能资源比较丰富。
据国家气象局估算,全国风能密度为100W/㎡,风能资源总储量约1.6×105MW,特别是东南沿海及附近岛屿、内蒙古和甘肃走廊、东北、西北、华北和青藏高原等部分地区,每年风速在3m/s以上的时间近4,000h左右,一些地区年平均风速可达6~7m/s以上,具有很大的开发利用价值。
中国气象学界根据全国有效风能密度、有效风力出现时间百分率,以及大于等于3m/s和6m/s 风速的全年累积小时数,将我国风能资源划分为如下几个区域。
1、东南沿海及其岛屿,为我国最大风能资源区这一地区,有效风能密度大于、等于200W/㎡的等值线平行于海岸线,沿海岛屿的风能密度在300W/㎡以上,有效风力出现时间百分率达80~90%,大于等于8m/s的风速全年出现时间约7,000~8,000h,大于等于6m/s的风速也有4,000h左右。
但从这一地区向内陆,则丘陵连绵,冬半年强大冷空气南下,很难长驱直下,夏半年台风在离海岸50km时风速便减少到68%。
所以,东南沿海仅在由海岸向内陆几十公里的地方有较大的风能,再向内陆则风能锐减。
在不到100km的地带,风能密度降至50W/㎡以下,反为全国风能最小区。
但在福建的台山、平潭和浙江的南麂、大陈、嵊泗等沿海岛屿上,风能却都很大。
其中台山风能密度为534.4W/㎡,有效风力出现时间百分率为90%,大于等于3m/s的风速全年累积出现7,905h。
换言之,平均每天大于等于3m/s的风速有21.3h,是我国平地上有记录的风能资源最大的地方之一。
2、内蒙古和甘肃北部,为我国次大风能资源区这一地区,终年在西风带控制之下,而且又是冷空气入侵首当其冲的地方,风能密度为200~300W/㎡,有效风力出现时间百分率为70%左右,大于等于3m/s的风速全年有5,000h以上,大于等于6m/s的风速在2,000h以上,从北向南逐渐减少,但不象东南沿海梯度那么大。
风资源划分
风资源划分 This manuscript was revised on November 28, 2020发改委确定风电上网价格政策明确四类资源区发改委发布关于完善风力发电上网电价政策的通知。
按照通知内容,全国划分为4类风能资源区,上网电价分别确定为每千瓦时0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。
这是国家第一次明确划分风能资源区以及按照风能资源区确定上网电价。
发改委网站在上周五已发布新闻,称国家已制定风电上网标杆电价标准,将全国分为四类风能资源区,相应制定风电标杆上网电价。
其中四个风能资源区的上网电价分别为每千瓦时0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。
今后新建陆上风电项目,统一执行所在风能资源区的风电标杆上网电价。
海上风电上网电价今后根据建设进程另行制定。
同时规定,继续实行风电费用分摊制度,风电上网电价高出当地燃煤机组标杆上网电价的部分,通过全国征收的可再生能源电价附加分摊解决。
全国四类风能资源区的详细划分情况如下:一类风能资源区:内蒙古自治区除赤峰市、通辽市、兴安盟、呼伦贝尔市以外的其他地区;新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市、伊犁哈萨克族自治州、昌吉回族自治州、克拉玛依市、石河子市;二类风能资源区:河北省张家口市、承德市;内蒙古自治区赤峰市、通辽市、兴安盟、呼伦贝尔市;甘肃省张掖市、嘉峪关市、酒泉市;三类风能资源区:吉林省白城市、松原市;黑龙江省鸡西市、双鸭山市、七台河市、绥化市、伊春市、大兴安岭地区;甘肃省除张掖市、嘉峪关市、酒泉市以外其他地区;新疆维吾尔自治区除乌鲁木齐市、伊犁哈萨克族自治州、昌吉回族自治州、克拉玛依市、石河子市其他地区;宁夏回族自治区;四类风能资源区:除一、二、三类资源区以外的其他地区。
通知全文如下:各省、自治区、直辖市发展改革委、物价局:为规范风电价格,促进风力发电产业健康持续发展,依据《中华人民共和国可再生能源法》,决定进一步完善我委印发的《可再生能源发电价格和费用分摊试行办法》(发改价格[2006]7号)有关规定。
风能资源评估参数
《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。
风资源标准
风资源的评估标准包括但不限于以下几个方面:
风速分类:根据风速大小将风资源分为不同等级,如微风、和风、清风、大风等。
风能密度分类:根据风能密度的大小将风资源分为不同等级,如高风能密度区、中等风能密度区、低风能密度区等。
风能潜力分类:根据风能潜力的大小将风资源分为不同等级,如高风能潜力区、中等风能潜力区、低风能潜力区等。
风能质量分类:根据风能质量的好坏将风资源分为不同等级,如高风能质量区、中等风能质量区、低风能质量区等。
地理位置分类:根据地理位置将风资源分为不同等级,如海岸风资源区、内陆风资源区、高山风资源区等。
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风能密度,又称风功率密度,蕴含着风速、风速频率分布和空气密度的影响,是衡量风电场风能资源的综合指标。风功率密度等级在国标“风电场风能资源评估方法”中给出了7个级别,如表8。
表8:风功率密度等级表
10m高度
30m高度
50m高度
风功率密度等级
风功率密度/(W/m2)
年平均风速参考值/(m/s)
风功率密度/(W/m2)
风功率密度等级及风能可利用区的划分
2011-01-05 15:31:17作者:未知来源:中国风电产业网浏览次数:452网友评论0条
风能密度,又称风功率密度,蕴含着风速、风速频率分布和空气密度的影响,是衡量风电场风能资源的综合指标。风功率密度等级在国标“风电场风能资源评估方法”中给出了7个级别,如表8。
年平均风参考值/(m/s)
风功率密度/(W/m2)
年平均风速参考值/(m/s)
应用于并网风力发电
1
< 100
4.4
< 160
5.1
< 200
2
100~150
5.1
160~240
5.9
200~300
6.4
3
150~200
5.6
240~320
6.5
300~400
7.0
较好
4
200~250
6.0
320~400
7.0
400~500
7.5
好
5
250~300
6.4
400~480
7.4
500~600
8.0
很好
6
300~400
7.0
480~640
8.2
600~800
8.8
很好
7
400~1000
9.4
640~1600
11.0
800~2000
11.9
很好
注:1、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。