关于风能资源评估中几个关键问题的分析

来源: 发布时间:2019-07-26 09:23:30

  摘要:风能资源评估最终成果的准确程度是风电场投资的主要内容与关键因素,而风速测量的正确程度与风能资源评估参数方法的选择对于风能资源评估的最终结果有着紧密的联系。本文主要针对风能资源评估中几个关键问题进行简要的分析,对测风塔的数量与高度进行研究论述,并对“WAsP”以及GIS应用进行总结与探究。

  关键词:风能资源;评估;WAsP

  引言:

  风能资源评估是风电场前期开发的主要工作内容,而评估的最终结果与项目的收益有着直接的关系,是投资决策参考的主要数据来源,一旦评估结果不够准确可能导致项目开发不成功,造成严重的损失,所以说风能资源评估工作极为重要。

  1 测风塔的数量和高度

  测风塔的布置数量,不仅与风电场及周边地形的复杂程度有着比较直接的联系,而且与自身的建设密度也有很大的关系。对于地形复杂的风电场来说,由于场址范围内地形起伏较大,风能资源分布不均,部分风电场场址范围半径甚至超过了30km。若只是依靠单独的测风塔观测的数据,无法全面真实的对风电场内的风能资源状态进行分析计算,有必要根据具体地形来设立不同的测风塔,以提高测风塔观测数据准确度;对于场址范围较小的风电场,依靠单独的测风塔便能够较准确的观测风电场风能资源情况。通常情况下,风速随着高度增加,而环境湍流强度与风速的高度分布也有直接的关系,高度不一致,所受到环境湍流强度的作用程度也不一致。而且因为地形的因素也会使气流发生分离,这对于风能资源分布情况也有所影响。风切变指数也有一定差异(如表1),所以根据风切变计算的其它高度的风速也是会出现误差[1]。

  表1某风电场实测风切变指数

  高度不同高度风切变指数

  10m30m50m70m

  30m0.183

  50m0.162 0.116

  70m0.150 0.097 0.053

  90m0.156 0.137 0.160 0.397

  2 “WAsP”的应用

  由于我国对风电行业的支持,风能资源评估内容已经有了很大的发展,在风电场项目建设工作上逐渐累积了丰富的经验,风能资源评估技术也在逐渐的完善,而且发展速度也比较快。当下世界上很多国家与地区都在大力的开发风电,在这种背景下能够适应陆地风电开发的地理条件也正在减少,所以地形相对复杂而且风能资源比较丰富的多山地区逐渐成为风电项目开发的主要地区。我国地域辽阔,山区较多,很多的多山地区的地形起伏大,空气流动在地面附近分离,不能够满足WAsP风能资源评估软件对于模型的附着流假定条件,使评估出现了一定误差[2]。

  我国部分风电场的真实发电量比预测值低,据统计约低25%左右,这种情况的出现主要因为WAsP软件评估性能与地形不适应、不匹配,如果地形、气候条件超过软件的适应性,WAsP就会出现一定的误差。总之,针对不同的风电场工程,有必要按照实际地形、气候特征对风电场进行划分,科学合理的布置测风塔,选择适宜的风能资源分析计算软件,这样才能最大程度的使风能资源评估的准确程度提高(评估有必要基于风力数据)[3]。

  3 地理信息系统技术的应用

  GIS软件有观测立体显示、平面图形展示等模块,软件能够对空间图形进行显示,能够对其主要数据与空间数据关联进行分析,能够有效的对高度情况不一致的风速与风能分析建立模型,风电场区域风能资源影响因素的空间运行可以在不同的时空组合和不同侧面的表现形式中实现,整个分析和评价过程是可视化的。GIS能够对数据进行监控与分析,可以对不同测风塔的实时数据进行处理,能够对空间数据进行事先处理,可以为风能产品的出现提供数据条件,能够建设数据库,更好的对风能数据进行综合分析。可以对风能产品进行平面展示,其中包括风能密度等,在分析数据以后,GIS系统可以总结发展风能分布的规律性,而且地形作用下的风切变也被计算在内,这也使得结果更加的精准[4]。

  结束语

  综上所述,我国风能资源丰富,分布广泛,风能资源评估的准确程度直接影响到风电项目的建设成果,相信今后风能资源评估的技术一定会有所进步,使风能资源评估成果更加准确,为投资企业开发风电提供更为可靠的技术支持。

  参考文献:

  [1]段成林.巴伦支海风能资源评估[A].中国海洋学会海洋工程分会.第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C].中国海洋学会海洋工程分会:中国海洋学会海洋工程分会,2017:5.

  [2]刘玮.风电场风能资源精细化评估系统及应用研究[D].天津大学,2017.

  [3]王红芳,王志勇,王霁雪,易跃春,赵建春.风电场风能资源评估几个关键问题分析[J].水力发电,2012,38(02):81-82+88.

  [4]王红芳,刘玮,郑庆尧,赵建春.风电场风能资源评估几个关键问题分析[J].西北水电,2011(S1):76-78.

京ICP备19010415号  版权所有:科技风杂志社官网  未经本刊授权不得转载本站文章