风资源测量与评估-测风系统选址培训课件
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风电场选址及运行维护培训课件
储能系统
储能技术
介绍风电场中常用的储能技术，如超级电容器、飞轮储能、锂离 子电池等。
储能系统设计
阐述储能系统的设计原则和方法，包括储能容量的确定、储能设备 的选型和布置等。
储能系统在风电场中的作用
分析储能系统在风电场中的作用，如提高电力质量、平抑功率波动 等。
输电系统
输电系统组成与设计
01
介绍风电场输电系统的组成，包括变压器、输电线路等，以及
风电场概述
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03 风电场设备与系统
风力发电机组
类型与结构
介绍不同类型风力发电机组的特 点，包括水平轴和垂直轴风力发 电机组，以及它们的结构和工作
原理。
设计与制造
概述风力发电机组的设计过程，包 括空气动力学设计、机械设计、电 气设计等，以及重要零部件的制造 工艺。
安装与调试
详细介绍风力发电机组的安装步骤 和调试过程，以确保风力发电机组 正常运行。
风电场概述
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风电场概述
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风电场概述
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风能资源测量与评估概述(PPT 77页)
三、风的形成
3、大气环流 在地球上由于地球表面受热不均，引起大气层中空气压力不均衡，因
此形成地面与高空的大气环流。这种环流在地球自转偏向力的作用下，形 成了赤道到纬度30°N环流圈（哈德来环流）、纬度30°~60°N环流圈和 纬度60°~90°N环流圈，这便是著名的“三圈环流” 。
三、风的形成
1）纬度30°N环流圈 在赤道附近，空气受热膨胀上升，造成赤道上空气压升高，空气向极
高纬度地区，太阳高度角小，日照时间短，太阳辐射强度小，地面和 大气接受热量少，温度低。
2、地转偏向力 地球自转使空气运动发生偏向
力，这种力称为“地转偏向力”。 在赤道附近，地转偏向力为零，随 着纬度的增加而增大，在极地达到 最大。
在这种力的作用下， 北半球气流向右偏转， 南半球气流向左偏转。
三、风的形成
3、空气的密度随海拔的升高而减小。
虽然海拔高出风比较大，但是由于空气密度小，风能量并不大。
二、风的特点
2）平流层 从对流层顶到约50km的大气层为平
流层。在平流层下层，即30—35knl以下， 温度随高度降低变化较小，气温趋于稳定， 所以又称同温层。在30—35km以上，温度 随高度升高而升高。
主要内容
1 风的形成 2 风的特征及测量 3 风资源测量与评估
任务1 风的形成
1 新能源介绍 2 风的特点 3 风的形成
一、新能源介绍
常规能源—— 指技术成熟且已被大规模利用的能源，如煤炭、石油、天然气以
及大中型水电 都被看作常规能源。
新 能 源—— 指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。
相对于传统能源，新能源具有污染少、储量大，前景广阔的特点。
从80km到约500km称为热层。这一 层温度随高度增加而迅速增加，层内温 度很高，昼夜变化很大，热层下部尚有 少量的水分存在，因此偶尔会出现银白 并微带青色的夜光云。
第一章风能资源测量与评估复习课程
第一章风能资源测量与评估复习课程第一章风能资源测量与评估第一章风能资源概述第一节风能基础知识一、风的形成风的形成是空气流动的结果，空气流动形成的动能称为风能。
空气的流动是由于不同区域空气的密度或者气压不同引起。
大气压差是风产生的直接原因。
改变空气密度主要方法（1）加热或冷却（2）外力作用二、影响地球表面空气流动的主要因素1、太阳辐射赤道和低纬度地区太阳高度角大，日照时间长，太阳辐射强度大，地面和大气接受热量多、温度高；高纬度地区太阳高度角小，日照时间短，地面和大气接受的热量少，温度低。
高纬度和低纬度之间的温度差异，形成南北之间的气压梯度，使空气做水平运动，风沿垂直于等压线的方向从高压向低压吹。
2、地球自转由于地球表面及空气间摩擦力的作用，地球自转过程中将带动地球表面的空气沿地球自转的方向流动。
地球自转使空气发生偏向的力称为地转偏向力-科里奥利力。
科里奥利力是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。
由于地转偏向力和高低纬度间压差所引起的压力的合力成为主导地球表层空气流动的作用力。
3、地球表面陆地和海洋等地形分布的影响（1）山坳和海峡改变气流运动的方向，使风速增大（2）丘陵、山地因表面摩擦大而使风速减小（3）山脉的阻挡作用导致局部风速的增加4、局部热效应的影响三风的种类1、大气环流（三圈环流）——全球性的风大气环流是在全球范围内空气沿一封闭轨迹的运动，是决定全球风能分布最基础、最重要的因素。
了解当地的盛行风向对微观选址具有重要的意义，我们可以避开盛行风向上的障碍物，当然，当地的地形条件对风向的分布也具有决定作用。
2、季风环流季风现象：在一个大范围地区内其盛行风向或气压系统有明显的季度变化。
主要是由于海陆分布的热力差异及行星风带的季节转换所形成的。
我国是一个典型的季风气候国家。
无论风电场的选址或运行，季风特征必须认真考虑。
一般来讲在我国，季风的表现是：在冬季，风从陆地吹向海洋；在夏季，风从海洋吹向陆地3、局地环流1、海（湖）陆风2、山谷风3、峡谷（峡管）风峡谷效应使风速增大，不论是高大的山脉或是中小尺度的山脉只要存在峡谷或缢口河谷都有峡管效应，因为在谷地中流场压缩，其风速将比两侧加强，即产生峡管效应。
第三章 风资源评估 ppt课件
式中 y D , y为横向某点距风轮旋转轴的距离。
r
华北电力大学
风能专业工程硕士课程《风力机空气动力学》
20
第三章 风资源评估
✓ 半经验尾流模型 是丹麦国家实验室RISØ发展的一种尾流模型，它主要用于计算风 电场中处在尾流区的风力机的功率输出 假设
» 尾流初始直径为风轮直径 » 尾流增长速率呈线性关系 » 尾流横向剖面上的速度是均匀的
风场中的空气动力问题风电场选址?风电场选址包括宏观选址和微观选址?宏观选址?从一个较大的地区从几十平方公里到几十万平方公里的范围对气象条件风能资源并网条件经济条件地理条件地形条件环境影响等方面进行综合考察后选择一个风能资源丰富而且最有利用价值的小区域通常小于十平方公里?微观选址?在宏观选址中选定的小区域中确定如何布臵风力机使整个风电场具有较好的经济效益?一般风电场选址需要两年时间国内外的经验教训表明由于风电场选址的失误造成发电量损失和增加维修费用将远远大于对场址进行详细调查的费用
华北电力大学
半经验尾流模型
风能专业工程硕士课程《风力机空气动力学》
21
第三章 风资源评估
根据动2
vc
Vc V
12a121kx
D
式中Vc——尾流区轴向速度；
V——来流速度；
x——风轮下游某点到风轮平面的轴向距离；
D——风轮直径；
k——尾流衰减系数,可根据风场试验结果确定；
➢ 风电场工艺布置
✓ 在风电场微观选址后，要对风电场进行总体规划，绘制风电场工艺布置图
华北电力大学
风能专业工程硕士课程《风力机空气动力学》
15
第三章 风资源评估
风的测量
➢ 为进行精确的风力发电机组微观选址，现场所安装的测风塔的数量 一般不能少于2座，若条件许可，对于地形复杂区应该为4-8座.
r
华北电力大学
风能专业工程硕士课程《风力机空气动力学》
20
第三章 风资源评估
✓ 半经验尾流模型 是丹麦国家实验室RISØ发展的一种尾流模型，它主要用于计算风 电场中处在尾流区的风力机的功率输出 假设
» 尾流初始直径为风轮直径 » 尾流增长速率呈线性关系 » 尾流横向剖面上的速度是均匀的
风场中的空气动力问题风电场选址?风电场选址包括宏观选址和微观选址?宏观选址?从一个较大的地区从几十平方公里到几十万平方公里的范围对气象条件风能资源并网条件经济条件地理条件地形条件环境影响等方面进行综合考察后选择一个风能资源丰富而且最有利用价值的小区域通常小于十平方公里?微观选址?在宏观选址中选定的小区域中确定如何布臵风力机使整个风电场具有较好的经济效益?一般风电场选址需要两年时间国内外的经验教训表明由于风电场选址的失误造成发电量损失和增加维修费用将远远大于对场址进行详细调查的费用
华北电力大学
半经验尾流模型
风能专业工程硕士课程《风力机空气动力学》
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第三章 风资源评估
根据动2
vc
Vc V
12a121kx
D
式中Vc——尾流区轴向速度；
V——来流速度；
x——风轮下游某点到风轮平面的轴向距离；
D——风轮直径；
k——尾流衰减系数,可根据风场试验结果确定；
➢ 风电场工艺布置
✓ 在风电场微观选址后，要对风电场进行总体规划，绘制风电场工艺布置图
华北电力大学
风能专业工程硕士课程《风力机空气动力学》
15
第三章 风资源评估
风的测量
➢ 为进行精确的风力发电机组微观选址，现场所安装的测风塔的数量 一般不能少于2座，若条件许可，对于地形复杂区应该为4-8座.
风能资源测量与评估概述课件
30人
北极
%
极地高压带，
地东风带
盛
副极地低压带
行 西/风
1
带
副- 热- 带- 高- 压 一 带"
东 北 信风带
14
赤道
赤—道—低一压一带一
1)纬度30°N环 流 圈 二
的形成
在赤道附近，空气受热膨胀上升，造成赤道上空气压升高，空气 向极地方向流动。
以北半球为例，由于赤道附近地转偏向力很小，空气基本受气
270°
的其木特征 2s 360°
N NNE
。
北老 杀
岸
W
西
东
E
南
Ssw S
燃水缝
次
号 ssE
180°
40
海下 的反
3 、风向一、风的基本特 征
图——各种风风玫向瑰出 现频率常用风玫瑰 图来表示。风玫瑰 图是在极坐标图上 点出某年或某月各 种风向电现的频滚
风向玫瑰图
41
v
一、风的基本特征
42
1、风速计、常用 测风设备
2)平流层 二、 风的特
点
从对流层顶到
约50km的大气层为平流
散逸层
人造卫星
极光
热 层
85km
层。在平流层下层，即 30—35knl以下，温度
随高度降低变化较小，
垂
直
短
波
布
中 间 层
平 流 层
12km
气 温 趋 于 稳 定 ， 所 以 又 高山
积雨云
对 流
层
10=0-9020-00-50240-30220-10110200
、
征
的 基 特 、
照表
风 速和 征象
风资源测量与评估1
14
一 、风向和风向玫瑰
15
时变性
平均风速的日变化 平均风速的季度变化 平均风速的年变化
平均风速的月变化
16
区域性变化
17
18
风力等级表
19
大气边界层和地面边界层
温度切变：温度T随高度的 变化
20
风速和风向的时间历程曲线
21
平均风速沿高度的变化-风速廓 线
不同地面粗糙度 对应的风切变 （假设高度 z=1000m时的 风速为15m/s
57
风能量玫瑰图/(kw.h.m-2)
58
风功率谱
59
根据风频分 布a和功率 曲线b确定 发电量c
60
功率曲线测量实例
61
湍流强度对功率曲线的影响
62
风场收益估算
63
风场收益估算
——————
64
极端运行阵风
65
风洞试验（中国空气动力研究 与发展中心4m*3m风洞）
龚
66
同济大学大气边界层风洞
85
风电场宏观选址
基本原则
4、具备交通运输和施工安装条件 港口、公路、铁路等交通运输条件应满足风电 机组、施工机械和其它设备、材料的进场要求。 场内施工场地应满足设备和材料的存放、风电机 组吊装等要求。
86
风电场宏观选址
基本原则
5、保证工程安全 地质情况：土质情况，如是否适合深度挖掘 （塌方、出水），房屋建设施工，风机基础施工 等。要有详细的水文地质资料 地理位置：远离地震带，火山频发区，远离人 口密集区。
113
风电场宏观选址
方法步骤
2、风能资源测量 经过至少1年的测量，数据有效数据完整率达 到90％以上，即可进入下一步：场址比选。
一 、风向和风向玫瑰
15
时变性
平均风速的日变化 平均风速的季度变化 平均风速的年变化
平均风速的月变化
16
区域性变化
17
18
风力等级表
19
大气边界层和地面边界层
温度切变：温度T随高度的 变化
20
风速和风向的时间历程曲线
21
平均风速沿高度的变化-风速廓 线
不同地面粗糙度 对应的风切变 （假设高度 z=1000m时的 风速为15m/s
57
风能量玫瑰图/(kw.h.m-2)
58
风功率谱
59
根据风频分 布a和功率 曲线b确定 发电量c
60
功率曲线测量实例
61
湍流强度对功率曲线的影响
62
风场收益估算
63
风场收益估算
——————
64
极端运行阵风
65
风洞试验（中国空气动力研究 与发展中心4m*3m风洞）
龚
66
同济大学大气边界层风洞
85
风电场宏观选址
基本原则
4、具备交通运输和施工安装条件 港口、公路、铁路等交通运输条件应满足风电 机组、施工机械和其它设备、材料的进场要求。 场内施工场地应满足设备和材料的存放、风电机 组吊装等要求。
86
风电场宏观选址
基本原则
5、保证工程安全 地质情况：土质情况，如是否适合深度挖掘 （塌方、出水），房屋建设施工，风机基础施工 等。要有详细的水文地质资料 地理位置：远离地震带，火山频发区，远离人 口密集区。
113
风电场宏观选址
方法步骤
2、风能资源测量 经过至少1年的测量，数据有效数据完整率达 到90％以上，即可进入下一步：场址比选。
《风资源评估》课件
风资源评估的方法和工具
计算模型
测风塔和传感器
利用风资源评估软件，预测风速、风向等参
通过建设测量站点，安装风速、风向、气象
数，模拟风能产生的潜力。
等传感器计分析
遥感技术
利用统计方法，分析长期观测数据，推断风
利用卫星、无人机等遥感技术，获取广域的
能的概率分布和可靠性，评估风资源的可利
和经济性。
结论和展望
风资源评估是可再生能源领域的重要工作，通过科学、准确的评估，能够推
动风能利用的发展，为人类的可持续发展做出贡献。未来，我们还需要不断
改进评估方法和工具，提高评估的精度和可靠性。
《风资源评估》PPT课件
本课件将深入介绍风资源评估的定义、背景和应用领域，以及方法、工具、
关键指标和数据收集等重要内容。通过案例研究和实践经验，展示风资源评
估的价值和潜力。
风资源评估的定义和背景
风资源评估是指对特定地区的风能资源进行调查、测量和分析，以确定其潜
在的风能利用能力。评估风资源是开展可再生能源项目的重要前提和基础。
风资源评估案例研究和实践经验
1
案例一：沿海风能资源评估
利用测风塔数据和数值模拟，评估沿
案例二：山区风能资源评估
2
海地区风能资源，为建设海上风电场
3
案例三：风能预测技术应用
提供依据。
通过遥感技术和地形分析，评估山区
地区风能资源，指导山地风电项目的
规划和选择。
结合气象数据和计算模型，开展风能
预测研究，提高风电场的发电可靠性
风资源评估的重要性和应用领域
1
推动可再生能源发展 ️
风能是一种清洁、环保的可再生能源，通过准确评估风资源，可以推动风能发电项目的
风资源评估与风电场选址讲义(精品)
微观选址原则：
一、平坦地形
在风电场区及周围5km半径范围内其地形高度差小 于50m，同时地形最大坡度小于3度。一般对于 场址的盛行风的上风向没有大的山丘和悬崖之 类的地形，仍可作为平坦地形来处理。
平坦地形微观选址原则：
1、粗糙度与风速的垂直变化
平坦地形同一高度上的风速视为均匀分布，可直接 利用风速切变关系直接计算。提高机组功率的 唯一方法即增加塔架高度。
宏观选址主要条件
3.风速变化小 尽量不要有较大的风速日变化和季节变化。
4.风垂直切变小 要考虑因地面粗糙度引起的不同风速廓线。在风机
高度范围内，如风垂直切变非常大，对机组运 行十分不利。
宏观选址主要条件
5.湍流强度小
风机上游障碍物产生的无规则的湍流会使机组产生 振动、受力不均。所以选址时尽量避开粗糙地 面和高大建筑物。一般轮毂高度应高出障碍物 8~10m以上，距障碍物的距离为5~10倍障碍物 高度。
一2.风能资源普查分区 、 以整理得到的气象数据为依据，按标准划分风能 风 区域及其风功率密度等级，初步确定风能可利用 能 区。 资 源 评 估 步 骤
一3.风电场宏观选址 、 根据风能资源普查结果并结合现场踏勘，对初选 风 的风能可利用区的地形地貌、地质、交通、电网 能 及其他外部条件进行评估比较，结合选择最合适 资 的区域。 源 评 估 步 骤
要选择在地貌单一地区，扰流影响小。要考虑所选 区域内的土质是否适合挖掘建设施工。要有该 地区详细的水文地质资料并依照工程设计标准 评定。要远离人口密集区、地震带、火山频发 区，及具有考古意义、军事意义等特殊地区。
微观选址是在宏观选址中选定的小区域中确定机组 具体位置，使整个风电场具有较好经济效益。 国内外风电工程实践表明，由于风电场选址的 失误造成发电量损失和维护费用的增加，远大 于对场址详细勘察的费用。因此，风场选址至 少应具备一年以上的测风数据。
风资源测量与评估1
分析方法。
风资源测量与评估
风资源测量和评价概念
在一个给定的地区内调查风能资源时可以划
分为三种基本的风能资源评估的规模或阶段:
区域的初步识别、区域风能资源估计和微观
选址。
风资源测量与评估
风资源测量和评价概念
(1)区域的初步识别：
这个过程是从一个相对大的区域中筛选合适 的风能资源区域，筛选是基于气象站测风资 料、地貌、被风吹得倾向一侧的树木和其他 标志物等。在这个阶段，可以选择新的测风 位置。
轮系统连接到一个偏心凸轮上，风速旋转一 定圈数，凸轮相当于开关，使两个接点闭合 或打开，完成一次接触，表示一定的风程。
风资源测量与评估
风资源测量和评价概念
（3）电机式：风速感应器驱动一个小型发
电机中的转子，输出与风速感应器转速成正 比的交变电流，输送到风速的指示系统。
风资源测量与评估
风资源测量和评价概念
风资源测评程序：
风能资源评估的目标是确定该区域是否有合 适的风能资源，选择合适的风电机组，并为 微观选址提供依据。
风资源测量与评估
风资源测评程序
步骤如下：
（1）收集气象资料、地理(海拔、经纬度)、地形
图、地质资料，分析风况资料.评价地形、自然坏
境、交通；
（2）现场考察，选址；
（3）风况观侧，侧风塔安装，测量参数；
风况。风况是影响风力发电经济性的一个重要因
素。风能资源的测量与评价是建设风电场成败的
关键所在。
根据国内外大型风电场的开发建设经验，为
保证风力发电机组稳定高效地运行，达到预期目
的，风电场场址必须具备较丰富的风能资源。
风资源测量与评估
风资源测量和评价概念
风能资源评价主要是以现有测风塔和气
风资源测量与评估
风资源测量和评价概念
在一个给定的地区内调查风能资源时可以划
分为三种基本的风能资源评估的规模或阶段:
区域的初步识别、区域风能资源估计和微观
选址。
风资源测量与评估
风资源测量和评价概念
(1)区域的初步识别：
这个过程是从一个相对大的区域中筛选合适 的风能资源区域，筛选是基于气象站测风资 料、地貌、被风吹得倾向一侧的树木和其他 标志物等。在这个阶段，可以选择新的测风 位置。
轮系统连接到一个偏心凸轮上，风速旋转一 定圈数，凸轮相当于开关，使两个接点闭合 或打开，完成一次接触，表示一定的风程。
风资源测量与评估
风资源测量和评价概念
（3）电机式：风速感应器驱动一个小型发
电机中的转子，输出与风速感应器转速成正 比的交变电流，输送到风速的指示系统。
风资源测量与评估
风资源测量和评价概念
风资源测评程序：
风能资源评估的目标是确定该区域是否有合 适的风能资源，选择合适的风电机组，并为 微观选址提供依据。
风资源测量与评估
风资源测评程序
步骤如下：
（1）收集气象资料、地理(海拔、经纬度)、地形
图、地质资料，分析风况资料.评价地形、自然坏
境、交通；
（2）现场考察，选址；
（3）风况观侧，侧风塔安装，测量参数；
风况。风况是影响风力发电经济性的一个重要因
素。风能资源的测量与评价是建设风电场成败的
关键所在。
根据国内外大型风电场的开发建设经验，为
保证风力发电机组稳定高效地运行，达到预期目
的，风电场场址必须具备较丰富的风能资源。
风资源测量与评估
风资源测量和评价概念
风能资源评价主要是以现有测风塔和气
风电场选址PPT课件
风速的日变化和季节变化较小，降低对电网的冲击
垂直风剪切较小，以利于机组的运行，减少机组故障
第6页/共34页
湍流强度较小，尽量减轻机组的振动、磨损，延长机
组寿命。湍流强度超过0.25，建风电场就要特别慎重
为了减小湍流的影响，在选址时要尽量使风力发电机
组避开粗糙的地表面或高大的建筑物。若条件允许，风
第33页/共34页
感谢您的观看！
第34页/共34页
风电场的风力发电机组进行布置并计算其在标准状态
下的总发电量
第31页/共34页
其它因素
当地政府和居民对在该地区建风电场的态度
用地方面：有无其它用途、是否涉及到建筑物
拆迁、鱼塘、耕地、林地的占用，地下有无矿产
环保方面：是否涉及到自然保护区、文化遗产、
风景名胜，对动植物、居民有无不良影响
1) 确定备选场址
2) 现场考察
3) 风能资源测量
4) 场址比选
第19页/共34页
1) 确定备选场址
在一个较大范围内，如全国或一个省，一个县或一个电网
辖区内，确定几个可能建设风电场的区域。
方法一
在已建风电场周围未开发区域寻找备选场址
根据已建风电场的发电情况，判断新风电场的开发前
景
方法二
向有关部门（如发改委、气象部门、电力部门）或经
4) 场址比选
比选内容（根据DL/T5067-1996《风力发电场项目可行性
研究报告编制规程》 ）
风能资源及相关气象条件
地理位置、地形和交通条件
工程地质条件
接入系统条件
各候选风电场标准状态下的总发电量
其它因素
第26页/共34页
风能资源及相关气象条件
垂直风剪切较小，以利于机组的运行，减少机组故障
第6页/共34页
湍流强度较小，尽量减轻机组的振动、磨损，延长机
组寿命。湍流强度超过0.25，建风电场就要特别慎重
为了减小湍流的影响，在选址时要尽量使风力发电机
组避开粗糙的地表面或高大的建筑物。若条件允许，风
第33页/共34页
感谢您的观看！
第34页/共34页
风电场的风力发电机组进行布置并计算其在标准状态
下的总发电量
第31页/共34页
其它因素
当地政府和居民对在该地区建风电场的态度
用地方面：有无其它用途、是否涉及到建筑物
拆迁、鱼塘、耕地、林地的占用，地下有无矿产
环保方面：是否涉及到自然保护区、文化遗产、
风景名胜，对动植物、居民有无不良影响
1) 确定备选场址
2) 现场考察
3) 风能资源测量
4) 场址比选
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1) 确定备选场址
在一个较大范围内，如全国或一个省，一个县或一个电网
辖区内，确定几个可能建设风电场的区域。
方法一
在已建风电场周围未开发区域寻找备选场址
根据已建风电场的发电情况，判断新风电场的开发前
景
方法二
向有关部门（如发改委、气象部门、电力部门）或经
4) 场址比选
比选内容（根据DL/T5067-1996《风力发电场项目可行性
研究报告编制规程》 ）
风能资源及相关气象条件
地理位置、地形和交通条件
工程地质条件
接入系统条件
各候选风电场标准状态下的总发电量
其它因素
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风能资源及相关气象条件
风能资源测量与评估资料
2.1 风能资源测量仪器及其工作原理
1 风杯式风速计
在风力的作用下风杯（ 34 个咖啡勺状小碗）绕轴（竖 立的支撑柱）旋转。风杯将风 的压力转化成旋转的扭矩，再 由风速计内部的转换器将扭矩 转化成电信号，然后通过电缆 传输到记录仪器。 在此过程中风杯的转速和 风速在一定范围内呈线性关系 （正比）。
参数
技术指标
参数
技术指标
测量范围/(m/s)
启动风速/(m/s) 距离常数/m
0～50
—— ——
运行温度范围/℃
运行湿度范围（%） 风向（°）
-40～60
0～100 0～360
2.1 风能资源测量仪器及其工作原理
3 超声波风速计
超声波风速计是利用超声 波时差法来实现风速的测量。 由四个四面体构成，每个四面 体角上设置了一个超声波发送 器和接收器。其中一个向另外 三个传感器发送超声波，在风 的作用下导致声音延时到达另 外一个传感器，电子测定仪就 是通过这种延时来测定水平方 向和竖直方向的风速。
2.1.4 大气压力传感器
大气压力传感器是通过 利用电压效应产生电压 信号，并转化成标准输 出（4～20mA/1～ 5VDC）存储在数据记 录仪中。需要外部电压 供电。
2.1 风能资源测量仪器及其工作原理
5 热线式风速计
热线式风速计分旁热式和直热式两种。 旁热式——锰铜丝（电阻温度系数为零） 直热式——铂丝（可直接测量热线本身温度）
当风速发生较小变化时，金属探针温差 大，易于检测，因此热线式风速计在小风速 时灵敏度较高，适于对小风速的测量。
2.1 风能资源测量仪器及其工作原理
2.1 风能资源测量仪器及其工作原理
1 风杯式风速计
风杯式风速计最常用的是三杯式风速计。 技术指标见表2-1。
风资源测量与评估测风系统选址课件
测风系统维护
定期检查
对测风系统进行定期检查 ，包括塔身、传感器、数 据采集器等部件，确保其 正常运行。
清洁与保养
定期对传感器进行清洁和 保养，保持其良好的工作 状态。
数据备份
定期备份测风系统采集的 数据，以防数据丢失。
数据采集与处理
数据采集频率
根据评估需求，设定合适的数据 采集频率，以便更准确地记录风
避免极端气象条件地区，可以降低风电场运营风险和维护 成本。
在选址过程中，应避开极端气象条件地区，如强风暴、雷 电、冰雹等频发区域。这些地区的风电场可能会遭受严重 破坏，导致停机和维护成本增加。此外，也应避开季风季 节，以减少对风电场运营的影响。
避开不利地形地区
避开不利地形地区，可以降低风电场 建设和运营难度。
风资源测量与评估测风系统选址课 件
contents
目录
• 风资源测量概述 • 测风系统选址原则 • 测风系统安装与维护 • 风能资源评估方法 • 测风系统案例分析
01
风资源测量概述
风资源定义
风能资源的定义
风能资源是指地球表面不同地点的风速和空气密度所蕴含的动能资源，是可再生 能源的重要组成部分。
况，确保风电场建设和运营的顺利进行。
03
测风系统安装与维护
测风塔安装
01
02
03
塔高选择
根据风资源评估需求，选 择合适高度的测风塔，确 保能够捕捉到足够的风能 数据。
基础设计
根据地质勘察结果，设计 合理的测风塔基础，确保 塔身稳定和安全。
安装位置
选择具有代表性的地形和 气象条件的位置进行安装 ，以便更准确地评估风资 源。
VS
在选址过程中，应避开陡峭的山地、 森林覆盖区域和建筑物密集地区。这 些地区的地形复杂，建设和运营风电 场难度较大，且可能对环境和景观造 成不良影响。应选择地势平坦、开阔 的地区，以便于风电场建设和运营。
《风资源评估知识》课件
风能资源评估实践经验分享
在实践中，我们不断优化评估方法和技术，提高评估效率和质量。同时，我们也注重与其他专业人士交流和分享 经验，共同推动风能资源评估技术的发展。
风能资源评估实践案例分析
风能资源评估实践案例分析
为了更好地说明评估方法和技术的实际应用，我们选取了一些典型案例进行分析。这些案例包括不同 地形、气候和风能资源条件下的评估项目，具有代表性和参考价值。
利用卫星遥感技术对风能资源进行大 面积、高精度的调查和评估，提高评
估效率和准确性。
数值模拟技术
利用数值模拟方法预测风能资源的分 布和储量，为风电场选址和规划提供
科学依据。
人工智能和大数据分析
利用人工智能和大数据分析技术对风 能资源数据进行处理和分析，挖掘数
据价值，提高评估精度。
风能资源评估政策与法规
气象要素
介绍影响风能资源的气象要素， 如风速、风向、气压、气温和湿 度等，并解释它们的变化规律和 相互关系。
气象图
解释气象图的构成和解读方法， 包括等压线、等温线和等湿度线 等，以帮助评估风能资源的分布 和变化趋势。
气候变化与风能资
源
分析气候变化对风能资源的影响 ，包括全球气候变化和区域气候 变化对风能资源的影响。
《风资源评估知识》p资源评估基础 • 风资源评估技术 • 风资源评估实践 • 风资源评估未来发展
01
风资源评估概述
风资源定义
总结词
风资源是指自然界中风的能量，可以通过风力发电等方式进 行利用。
详细描述
风资源是指自然界中风所具有的能量，是一种可再生、无污 染的能源。通过风力发电等技术，人们可以将风能转化为电 能，为人类的生产和生活提供清洁、可持续的能源。
案例总结与启示
在实践中，我们不断优化评估方法和技术，提高评估效率和质量。同时，我们也注重与其他专业人士交流和分享 经验，共同推动风能资源评估技术的发展。
风能资源评估实践案例分析
风能资源评估实践案例分析
为了更好地说明评估方法和技术的实际应用，我们选取了一些典型案例进行分析。这些案例包括不同 地形、气候和风能资源条件下的评估项目，具有代表性和参考价值。
利用卫星遥感技术对风能资源进行大 面积、高精度的调查和评估，提高评
估效率和准确性。
数值模拟技术
利用数值模拟方法预测风能资源的分 布和储量，为风电场选址和规划提供
科学依据。
人工智能和大数据分析
利用人工智能和大数据分析技术对风 能资源数据进行处理和分析，挖掘数
据价值，提高评估精度。
风能资源评估政策与法规
气象要素
介绍影响风能资源的气象要素， 如风速、风向、气压、气温和湿 度等，并解释它们的变化规律和 相互关系。
气象图
解释气象图的构成和解读方法， 包括等压线、等温线和等湿度线 等，以帮助评估风能资源的分布 和变化趋势。
气候变化与风能资
源
分析气候变化对风能资源的影响 ，包括全球气候变化和区域气候 变化对风能资源的影响。
《风资源评估知识》p资源评估基础 • 风资源评估技术 • 风资源评估实践 • 风资源评估未来发展
01
风资源评估概述
风资源定义
总结词
风资源是指自然界中风的能量，可以通过风力发电等方式进 行利用。
详细描述
风资源是指自然界中风所具有的能量，是一种可再生、无污 染的能源。通过风力发电等技术，人们可以将风能转化为电 能，为人类的生产和生活提供清洁、可持续的能源。
案例总结与启示
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根据对风能资源的估计和综合开发潜力对候 选的场址作初步排序。
风资源测量与评估
场址考察
对具有潜力的所有地区进行实地考察，考察 的内容主要包括: ①可用土地范围;②目前土地用途，③障碍物位 置④长期在强风作用下的树木变形况;⑤进场的 途径;⑥对当地景观的潜在影响;⑦用于数据传输 的手机信号的可靠性;⑧测站的可能位置。
统计化德县气象站1976年至2005年多年平均主 导风向为W、WNW，频率分别为17.6%、17%。
风资源测量与评估
化德县气象站风能资源分析
（3）风能资源状况 鄂托克旗风能资源较为丰富，该地区年平
均风速3.27m/s，风速具有风力强、且相对 稳定的特点，主导风向依次为W、WNW、 NW向，风向稳定。
风资源测量与评估
。
风资源测量与评估
地形标志物
应避开的特征包括较高地形的上风向和下风 向、山脊的背风面、特别陡峭的地形，这些情 况有可能增加湍流强度。
风资源测量与评估
地形标志物
从地形图上也可以初步了解场址的其他情况: ①可用土地的范围的位置;②已有道路和居民区； ③地貌(如森林等)，④政区边界线;⑤公园;⑥是 否靠近输电线路。
化德县气象站风能资源分析
据气象站近30年观测资料统计：年平均风 速3.27m/s；最大风速20.3m/s；年平均气 温2.8℃；年平均气压851.5hpa；极端最高 气温35.5℃；极端最低气温-35.9℃；最大 冻土深度253cm；最多雷暴天数3.49天。
风资源测量与评估
化德县气象站风能资源分析
2.气象站风能资料分析
（1）平均风速年际变化和多年逐月平均风速 从该站1976年至2005年共30年的测风数据来看，
风速的年际变化较大，30年的平均风速3.27m/s, 其中最大的年平均风速为4.1m/s，最小的年平均 风速为2.6m/s。
风资源测量与评估
化德县气象站风能资源分析
（2）气象站多年平均风向频率
风资源测量与评估
二、具体场址的测风数据
在平坦开阔的地形中推算风速廓线时，风切 变指数的初值常取0.143，即1/7幂律。但在植 物较多的表面且风速接近中等时(即低7m/s)， 指数通常比较大。
测风数据应该至少保证一个完整年，并且在 此期间内至少90%的数据资料是连续的。
风资源测量与评估
地形标志物
风资源测量与评估
对已有风能资源数据的利用
在选址前期，已有的风能资源数据具有较 高的利用价值，它是买际风况的记录。
大多数风资源历史数据记录的目的不是为 了风能评估，而是相对平坦或低海拔地区居民 点附近的一般状况。因此，对分析人员来讲， 这些资料的主要作用是提供了所分析地区风能 资源的总体描述。
风资源测量与评估
风资源测量与评估
测风系统选址
•对已有风能资源数据的利用 •地形标志物 •场址考察 •测风塔定位 •测风系统选址实例
风资源测量与评估
对已有风能资源数据的利用
•选址的主要目的： 确定风能资源有潜力的地区而且还具备开发风 能的其他条件。 •选址工作分三个步骤: ①确定有风能开发潜力的地区;②对候选场址 的调查和排序;③在候选场址内选择实际立塔 位置。
对已有风能资源数据的利用
风资料的一般来源包括当地气象服务站、 机场、环保、电力系统等机构，在收集风资料 时应该多联系几家机构，以获得能覆盖所要地 区的全部资料或能提供风能资源特性的全部统 计。
风资源测量与评估
内蒙古化德县6#风电场一期（45MW）
• 参证气象站与拟建风电场相关性分析
• 此次所选的参证气象站是化德县气象站，该气象 站距化德县6#风电场场区较近。气象站周围地形 也比较平坦，海拔高度为1482.7m。与拟建风电 场场区地形相近。它们之间并无高山等障碍物阻 挡，该气象站观测项目较为齐全，大部分项目有 30年以上观测记录长系列，代表性好。因此，该 气象站基本符合作为本次参证气象站的要求。
分析地形图是选址工作顺利进行的有效方法， 是确定合适的地形特征的最好的资料。对 于地形图分析，应尽量辨认可能比周围地区有 更高平均风速的特征·这种方法在相关的历史风 速资料较少或完全没有的地区尤其重要。
风资源测量与评估
地标志物
风速较大的特征包括: ①山脊的走向垂直于盛行风向; ②在给定地区内最高位置; ③当地的风通过漏斗形通道的位置。
风资源测量与评估
一、区域风能资源资料
区域风能资源评估资料可以从《中国风能资 源图谱》得到。中国气象局风能资源评估中 心正在进行高分辨率中国风能资源图谱的绘制 工作。
风资源测量与评估
一、区域风能资源资料
风能资源的评估按风功率密度划分为1-7级， 每个级别代表了离地面一定高度的风功率密度 或相应的平均风速的范围。表3-1定义了离地面 30m和50m高度根据平均风功率密度和平均风 速上限划分的级别。
风资源测量与评估
场址考察
考察时，应该用该地区的地形图标出是否有 上述内容，用全球定位系统（GPs)接收器记录 观测站位置的坐标(纬度、经度、海拔)。用摄像 机或照相机记录，以备将来参考或演示。在现 场要确定土壤条件，以便将来立拉绳式测风塔 时选择合适的地锚形式。
风资源测量与评估
二、具体场址的测风数据
周围地形相对平坦的数据比较有代表性,大多 数机场的观测设备都邻近跑道，周围地形开没 有障碍。由于风会受到建筑物的影响，观测设 备在建筑物顶部位置时所测数据可能不够精确。
风资源测量与评估
二、具体场址的测风数据
平均风速随高度变化的规律称为风剪切或风 速廓线，风速廓线可采用对数律分布。
风资源测量与评估
一、区域风能资源资料
风资源测量与评估
一、区域风能资源资料
一般地说，4级以上的等级对安装风力发电机 组都适合。3级地区适合安装轮毂高度较高的风 力发电机组。2级地区是边界地区，1级的地区 不适合开发风能。
风资源测量与评估
二、具体场址的测风数据
如果要严格检查所选场址的测风数据，应该 确定测风数据的以下几个因素: ①场址位置;②周围地形;③风速计的高度和方位， ④观测类型(瞬时或平均);⑤记录时间段。
风资源测量与评估
化德县气象站风能资源分析
• 1.气象站基本资料
化德县气象站建站于1952年。所使用的仪器为EL型电接 风速仪，从2005年开始更换为EZC-1型风向、风速传感器。 从1952年建站以来未进行过大规模、长距离的搬迁，观测 场环境也未发生较大变化。
气象站基本情况一览表
风资源测量与评估
风资源测量与评估
场址考察
对具有潜力的所有地区进行实地考察，考察 的内容主要包括: ①可用土地范围;②目前土地用途，③障碍物位 置④长期在强风作用下的树木变形况;⑤进场的 途径;⑥对当地景观的潜在影响;⑦用于数据传输 的手机信号的可靠性;⑧测站的可能位置。
统计化德县气象站1976年至2005年多年平均主 导风向为W、WNW，频率分别为17.6%、17%。
风资源测量与评估
化德县气象站风能资源分析
（3）风能资源状况 鄂托克旗风能资源较为丰富，该地区年平
均风速3.27m/s，风速具有风力强、且相对 稳定的特点，主导风向依次为W、WNW、 NW向，风向稳定。
风资源测量与评估
。
风资源测量与评估
地形标志物
应避开的特征包括较高地形的上风向和下风 向、山脊的背风面、特别陡峭的地形，这些情 况有可能增加湍流强度。
风资源测量与评估
地形标志物
从地形图上也可以初步了解场址的其他情况: ①可用土地的范围的位置;②已有道路和居民区； ③地貌(如森林等)，④政区边界线;⑤公园;⑥是 否靠近输电线路。
化德县气象站风能资源分析
据气象站近30年观测资料统计：年平均风 速3.27m/s；最大风速20.3m/s；年平均气 温2.8℃；年平均气压851.5hpa；极端最高 气温35.5℃；极端最低气温-35.9℃；最大 冻土深度253cm；最多雷暴天数3.49天。
风资源测量与评估
化德县气象站风能资源分析
2.气象站风能资料分析
（1）平均风速年际变化和多年逐月平均风速 从该站1976年至2005年共30年的测风数据来看，
风速的年际变化较大，30年的平均风速3.27m/s, 其中最大的年平均风速为4.1m/s，最小的年平均 风速为2.6m/s。
风资源测量与评估
化德县气象站风能资源分析
（2）气象站多年平均风向频率
风资源测量与评估
二、具体场址的测风数据
在平坦开阔的地形中推算风速廓线时，风切 变指数的初值常取0.143，即1/7幂律。但在植 物较多的表面且风速接近中等时(即低7m/s)， 指数通常比较大。
测风数据应该至少保证一个完整年，并且在 此期间内至少90%的数据资料是连续的。
风资源测量与评估
地形标志物
风资源测量与评估
对已有风能资源数据的利用
在选址前期，已有的风能资源数据具有较 高的利用价值，它是买际风况的记录。
大多数风资源历史数据记录的目的不是为 了风能评估，而是相对平坦或低海拔地区居民 点附近的一般状况。因此，对分析人员来讲， 这些资料的主要作用是提供了所分析地区风能 资源的总体描述。
风资源测量与评估
风资源测量与评估
测风系统选址
•对已有风能资源数据的利用 •地形标志物 •场址考察 •测风塔定位 •测风系统选址实例
风资源测量与评估
对已有风能资源数据的利用
•选址的主要目的： 确定风能资源有潜力的地区而且还具备开发风 能的其他条件。 •选址工作分三个步骤: ①确定有风能开发潜力的地区;②对候选场址 的调查和排序;③在候选场址内选择实际立塔 位置。
对已有风能资源数据的利用
风资料的一般来源包括当地气象服务站、 机场、环保、电力系统等机构，在收集风资料 时应该多联系几家机构，以获得能覆盖所要地 区的全部资料或能提供风能资源特性的全部统 计。
风资源测量与评估
内蒙古化德县6#风电场一期（45MW）
• 参证气象站与拟建风电场相关性分析
• 此次所选的参证气象站是化德县气象站，该气象 站距化德县6#风电场场区较近。气象站周围地形 也比较平坦，海拔高度为1482.7m。与拟建风电 场场区地形相近。它们之间并无高山等障碍物阻 挡，该气象站观测项目较为齐全，大部分项目有 30年以上观测记录长系列，代表性好。因此，该 气象站基本符合作为本次参证气象站的要求。
分析地形图是选址工作顺利进行的有效方法， 是确定合适的地形特征的最好的资料。对 于地形图分析，应尽量辨认可能比周围地区有 更高平均风速的特征·这种方法在相关的历史风 速资料较少或完全没有的地区尤其重要。
风资源测量与评估
地标志物
风速较大的特征包括: ①山脊的走向垂直于盛行风向; ②在给定地区内最高位置; ③当地的风通过漏斗形通道的位置。
风资源测量与评估
一、区域风能资源资料
区域风能资源评估资料可以从《中国风能资 源图谱》得到。中国气象局风能资源评估中 心正在进行高分辨率中国风能资源图谱的绘制 工作。
风资源测量与评估
一、区域风能资源资料
风能资源的评估按风功率密度划分为1-7级， 每个级别代表了离地面一定高度的风功率密度 或相应的平均风速的范围。表3-1定义了离地面 30m和50m高度根据平均风功率密度和平均风 速上限划分的级别。
风资源测量与评估
场址考察
考察时，应该用该地区的地形图标出是否有 上述内容，用全球定位系统（GPs)接收器记录 观测站位置的坐标(纬度、经度、海拔)。用摄像 机或照相机记录，以备将来参考或演示。在现 场要确定土壤条件，以便将来立拉绳式测风塔 时选择合适的地锚形式。
风资源测量与评估
二、具体场址的测风数据
周围地形相对平坦的数据比较有代表性,大多 数机场的观测设备都邻近跑道，周围地形开没 有障碍。由于风会受到建筑物的影响，观测设 备在建筑物顶部位置时所测数据可能不够精确。
风资源测量与评估
二、具体场址的测风数据
平均风速随高度变化的规律称为风剪切或风 速廓线，风速廓线可采用对数律分布。
风资源测量与评估
一、区域风能资源资料
风资源测量与评估
一、区域风能资源资料
一般地说，4级以上的等级对安装风力发电机 组都适合。3级地区适合安装轮毂高度较高的风 力发电机组。2级地区是边界地区，1级的地区 不适合开发风能。
风资源测量与评估
二、具体场址的测风数据
如果要严格检查所选场址的测风数据，应该 确定测风数据的以下几个因素: ①场址位置;②周围地形;③风速计的高度和方位， ④观测类型(瞬时或平均);⑤记录时间段。
风资源测量与评估
化德县气象站风能资源分析
• 1.气象站基本资料
化德县气象站建站于1952年。所使用的仪器为EL型电接 风速仪，从2005年开始更换为EZC-1型风向、风速传感器。 从1952年建站以来未进行过大规模、长距离的搬迁，观测 场环境也未发生较大变化。
气象站基本情况一览表
风资源测量与评估