风资源评估贯穿整个风电生命周期,更是判定风机选型、布机方案及年发电量计算的关键环节。也就是说,只有充分掌握风电场的风资源情况,我们才能评估其利用价值,来确定该风电项目是否可行。
换言之,实现高标准的风资源评估,可减少风电运行的各种不确定性、降低项目风险,并最大限度的提高其投资回报率!具体可关注以下几方面:
一、风电场宏观选址:
风电场场址应设在风能资源丰富、风况质量好的区域,且应符合国家产业政策和地区产业规划要求,还要保证风电场接得进、送得出,落得下三原则,同时还应具备交通运输及施工安装条件。
注意:风场选址应重点避开自然灾害较为严重地区,还要满足环境保护的相关要求。还有更关键的一点,也是风电开发商最在乎的一点,即风电场资本金回报率不能低于8%。
二、测风塔位置和高度的选定
1.测风塔选址时,其观测点位应具有代表性,要远离高大树木及障碍物,且应遵循在主风向上、海拔最高点、避免低洼地形和不占机位等要求。
2.选定测风塔高度时,应注意低风速区域,因常使用大叶片风机,其轮毂高度会偏高,那么测风塔高度就需要立得高一些;而在平坦内陆地区,其风切变越大(大于0.12),为增加发电量,风机轮毂高度也会增高,则测风塔高度也要相应地升高。
事实上,若不计成本或考虑其他限制,立高度更高的测风塔,使高度覆盖风机叶片上延区域,则捕获的测风数据更完整、更精确。
三、选用精度高、误差小的测风设备
当前陆地、海上风电项目选用的测风设备主要有:测风塔、激光雷达、声雷达等。单说测风塔,它所采用的测量仪器(风速计、风向标等)才是最核心的部件,其精度越高、误差越小,所捕获的测风数据质量也就越好。
简言之,测风设备越高端,测风数据越精准可靠。
有些风场因其地形崎岖复杂、气候恶劣多变,加上开发工期紧,测风塔不能满足其观测要求,这时雷达测风的优势就显著上升。
雷达移动观测技术,可实现对风场区各风机点位进行移动式测风,则捕获的测风数据更完整、更准确。
事实上,风资源技术已从过去单一测量过渡到组合测量方式,以测风塔+中尺度模型+雷达测风三者组合方案为主,使风资源评估更全面。
四、测风数据分析处理
《风电场气象观测及资料审核订正技术规范》指出,须同时满足两个条件才能对缺失(含无效)数据进行插补:(1)同一观测点缺测数据量小于应统计时段样本数的30%,且用于插补的参照点同期数据与缺测数据处于同一主导风向时段;(2)插补点与缺测点相关性显著。
1.数据检验:
根据风场所测的原始数据,对其完整性、合理性、不合理数据及缺测数据进行相关处理,并计算该测风数据的有效完整率,应至少达到90%以上。
2.数据订正:
根据风电场附近30年的测风数据,将风场捕获的测风数据订正为风场测风高度上代表年的逐小时风速、风向数据。
3.数据处理及风资源评估:
将订正后的数据处理成不同时段的平均风速和风功率密度、风速频率分布、风能频率分布、风向频率和风能密度方向分布、风切变指数和湍流强度等各种参数,且以图表形式绘制出来。
通过风速频率分布图,各月、年风向和风能玫瑰图等这些图表,可直观判断风资源情况,以此来确定风机机型及风机排列方式。
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