风能资源评估课件.pptx

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1、2021/7/31风能资源评估21.风能相关知识介绍2.数据收集3.测风塔数据检验与补全4.代表年订正5.风能要素分析内容概要可研报告31.风能相关知识介绍4风：空气的流动现象。常指空气相对地面的水平运动，是一个矢量,用风向和风速表示。风速：单位时间内空气移动的距离。通常指单位时间内空气的水平位移，空气运动速度的取值，一般有以下两种：瞬时风速，相对于无限小的时段，即某一瞬间的阵风速度；平均风速，相对于有限时段，通常指2、10分钟等的平均情况。风向：风的来向为风向。风向观测是用16个方位或0°—360°数值来表示。静风用“C”表示。1.1基

2、本概念5风能：以速度V自由流动的气流每秒钟在面积A上获得的能量，即获得的功率P。风功率密度：气流垂直通过单位截面积的风能。风向频率：一定时段内某一个风向出现的频率与该时段内所出现的各种风向（风速）的总频率之比的百分率称为某个风向的频率。风向玫瑰图：据风的观测记录结果，用极坐标表示不同风向相对频率的图解。风能玫瑰图：用极坐标来表示不同方位风能相对大小的图解。1.1基本概念ρ为空气密度6风速随高度的变化风速随高度增加而增大，推荐用幂定律拟合，得到风切变指数。根据风切变指数和仪器安装高度测得的风速可以推算出近地层任意高度的风速。1.2风速变化α

3、为风切变指数7粗糙度等级表8风速日变化一般，近地层白天午后最大，夜间和清晨最小；上层白天午后风小，夜间风大；风的日变化幅度，晴天比阴天大，夏天比冬天大，陆地比海洋大。风速年变化一般，北半球中纬度地区，冬季最大，夏季最小；我国大部份地区春季是冷暖空气交替时期，所以春季风最大。1.2风速变化9风速分布：用来表示风速概率分布的函数（簇）。通常用于拟合风速分布的线型很多，有瑞利分布、对数正态分布、分布、双参数威布尔分布、三参数威布尔分布等，也可用皮尔逊曲线进行拟合。但威布尔分布双参数曲线，普遍认为适用于风速统计描述的概率密度函数。1.3风速分布

4、101.3风速分布风速v的威布尔分布概率密度函数表达为：1112湍流强度：脉动风速的均方根与平均风速的比值，即为脉动风速值（采样时间间隔≦3s），为平均风速值。它是度量相对于风速平均值而起伏的湍流的强弱。1.4湍流强度13风能资源评价：通过对某一区域的风速、风向观测时间序列进行分析，估算出该区域的风能资源储量，并对其风能资源多寡、质量和分布状况作出判断、评价。1.5风能资源评价14全国风能区划15全国风能区划16内蒙自治区风速年变化类型17内蒙自治区风能区划图18内蒙自治区风能区划19内蒙自治区风能区划20内蒙自治区风能区划212.数据收

5、集222.1测风塔定位定位原则：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。3）测量位置应选择在风场主方向的上风向位置。2测风塔数量应满足风能资源评估要求，并依据风场地形复杂程度而定。不能在风场海拔最高处，如山顶，也不能放在风场中间。232.1测风塔定位地形在风机位置和最近的测风塔之间建议的最大距离简单地形，如：非常平坦，只有一些粗糙的变化2公里

6、较复杂的地形，如：起伏的山峦或者粗糙的表面（如森林）1公里非常复杂的地形，如：山脊0.5公里24要求：具有30年以上规范的测风记录，且连续性较好有同期的测风数据，且与测风塔同期数据相关性较好靠近风场，且与风场地形条件相似四周较开阔2.2参考站点选择25序号资料名称内容描述1测风塔测风数据至少连续一年完整的逐时测风数据2气象站探测环境实地勘察报告气象站历史、地理位置、地形、障碍物、迁址记录以及所使用测风仪器变更情况3气象站多年（近30年）气象要素气温、气压、水气压、湿度、多年极端最高/最低气温、年均沙尘暴日数、平均雷暴日数、多年最大风速（极

7、大风速）、多年平均降水量、多年平均蒸发量、最大降雨量、最大冻土深度、最大积雪深度等数据（涉及最大/小值均需提供对应出现时间）气象站多年平均风向玫瑰图（16扇区）气象站近30年逐月平均风速表气象站近30年历年最大风速记录（包括风速、风向数据及其发生时间）4气象站同期测风数据与测风塔同期的逐时风向风速资料2.3数据收集263.测风塔数据检验与补全27缺测率小于2%数据检验包括完整性、合理性、合理相关性和合理变化趋势检验。《风电场风能资源评估方法》（GB/T18710.2002）：风电场测风有效数据完整率应≥90%，有效数据完整率计算公式：其中

8、，应测数目表示测量期间的小时数；缺测数目表示没有记录到的小时平均值数目；无效数据数目表示确认为不合理的小时平均值数目。《风电场风能资源测量方法》（GB/T18709.2002）：现场测风应连续