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
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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
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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 2
2
)=
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， 1
w= 2
ρv 3
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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
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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
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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
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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
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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

有代表性的连续年的逐年平均风速和各月平均风速–30

–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

间向极端气每年雷暴数冰数

间和风向、极端气温、每年出现雷暴日数、积冰日数、冻土深度、积雪深度和侵蚀条件（沙尘、盐雾）等

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应收集的数据

力发电数

•风力发电场现场测风数据

应连续进行，至少年以上

–应连续进行，至少一年以上

–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

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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

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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

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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

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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

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测风数据的处理

计算测有效数据的完整率

•计算测风有效数据的完整率

–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。

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测风数据的处理

数据验结果

•数据验证结果

–经过各种检验，剔除掉无效数据，替换上有效数据，整理出至少连续一年的风场实测逐小时风速风向数据，并注明这套数据的有连续年的场实测小时速向数据并注这套数据的有效数据完整率

–编写数据验证报告，对确认为无效数据的原因应注明，替换的数编写数据验证报告对确认为无效数据的原因应注明替换的数值应注明来源

数据还应包括实测的逐小时平均气温（可选）和逐小时平均气压–

（可选）

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