風(fēng)電場選址的分析.doc

風(fēng)力發(fā)電廠選址及項(xiàng)目申報(bào)學(xué)習(xí)資料二一五年十二月風(fēng)力發(fā)電電場選址的一般要求和考慮1：一般要求年平均風(fēng)速在6米/秒以上（60-70米高度），山區(qū)在5.8米/秒以上。2： 年3-25米/秒的風(fēng)速累計(jì)小時(shí)數(shù)在2000小時(shí)以上（3000-5000）。3：年平均有效風(fēng)能功率密度在150瓦/平方米以上。4：每臺(tái)機(jī)的平均間距為葉片直徑的4-6倍。5：并網(wǎng)條件好，要求風(fēng)電場離接入的電網(wǎng)不超過20公里。6：離居民區(qū)300米以上的距離。7：目前，風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的單位投資為7000-10000元/千瓦，一座5萬千瓦的風(fēng)力發(fā)電廠的投資約為4-5億元。 8：風(fēng)電廠的開發(fā)首先由當(dāng)?shù)厥屑?jí)政府與擬投資開發(fā)的企業(yè)簽訂合作協(xié)議，企業(yè)根據(jù)協(xié)議明確的范圍開展前期的測風(fēng)工作。在取得測風(fēng)資料后，開展項(xiàng)目的論證工作，論證能滿足開發(fā)的要求，便可啟動(dòng)相應(yīng)的報(bào)批程序，開展預(yù)可研的編制工作，及相關(guān)的前期工作。預(yù)可研審查通過后，就可以開展可研報(bào)告的編制及其它專題報(bào)告的編制工作，完成后向省或自治區(qū)發(fā)改委申報(bào)項(xiàng)目，由省統(tǒng)一向國家能源局申請核準(zhǔn)。在得到核準(zhǔn)后，便可以開展項(xiàng)目的建設(shè)。整個(gè)項(xiàng)目從開始到投產(chǎn)周期約為四年左右。9：另外，還需要考慮電價(jià)、風(fēng)向、地形、地質(zhì)、氣候、環(huán)境以及道路交通等一系列因素。需要收集的資料：收集風(fēng)電場附近氣象臺(tái)等長期的測風(fēng)數(shù)據(jù)，如風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、氣壓及濕度等，具體有：a）30年的逐年逐月平均風(fēng)速；b）代表年的逐小時(shí)風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)；c）與風(fēng)電場測站同期的逐小時(shí)風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)；d）累年平均氣溫氣壓數(shù)據(jù)；e）最大風(fēng)速、極端風(fēng)速、極端氣溫及雷電等數(shù)據(jù)。f）整理風(fēng)速頻率曲線、風(fēng)向玫瑰圖、風(fēng)能玫瑰圖、年日風(fēng)速變化曲線、風(fēng)能密度和有效風(fēng)速小時(shí)等主要參數(shù)。另外，還需要明確電價(jià)、電網(wǎng)接入的可能性、電網(wǎng)接入的變電站離可能選擇的風(fēng)場的距離、當(dāng)?shù)貙ι鷳B(tài)的保護(hù)和環(huán)境保護(hù)的要求、土地政策以及林地保護(hù)問題、道路交通等。風(fēng)力發(fā)電站的選址和設(shè)想現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電站大多數(shù)采用未經(jīng)改造的自然風(fēng)進(jìn)行發(fā)電，其年平均風(fēng)速在3ms以上，運(yùn)行風(fēng)速達(dá)到4ms以上，單機(jī)出率只有幾百至幾千千瓦。如果采用多臺(tái)發(fā)電機(jī)聯(lián)合運(yùn)行發(fā)電，就每臺(tái)機(jī)組之間縱橫相距2030m，不僅需要比較寬闊的場地，而且，單機(jī)容量少，每千瓦(Kw)投資高，因此，阻礙了風(fēng)力發(fā)電站的發(fā)展。為此，如何選擇風(fēng)力發(fā)電站站址和集聚風(fēng)力就成為我們研究的課題。風(fēng)力的產(chǎn)生是由于太陽能照射作用，使地表巖石、海洋、砂灘、森林間產(chǎn)生不同的溫度，致使空氣產(chǎn)生對流，同時(shí)，星球的萬有引力作用和地球自轉(zhuǎn)作用，會(huì)產(chǎn)生夏炎冬寒、白暖夜涼、地表熱高空冷，造成不同時(shí)節(jié)不同的風(fēng)向和風(fēng)力，另外，地形地貌對風(fēng)向和風(fēng)力聚集也有一定的影響，因此，風(fēng)力發(fā)電站象筑壩蓄水發(fā)電站一樣，需要進(jìn)行選址和集聚風(fēng)力構(gòu)筑物建設(shè)，才能充分發(fā)揮風(fēng)力發(fā)電的高效節(jié)能作用。對風(fēng)力發(fā)電站進(jìn)行選址來說，一搬選在較大盆地的風(fēng)力進(jìn)出口或較大海洋湖泊的風(fēng)力進(jìn)出口等，具體體現(xiàn)在高山環(huán)繞盆地(或海洋或湖泊)的狹谷低處，或有貫穿環(huán)山巖溶巖洞處，這樣，可獲得較大的風(fēng)力；對集聚風(fēng)力構(gòu)筑物建設(shè)來說，一搬在風(fēng)力進(jìn)出口處，建設(shè)帶有逆止閥取風(fēng)裝置和風(fēng)口由下往上建設(shè)、風(fēng)口斷面積按風(fēng)流速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律由大逐漸變小建設(shè)，使風(fēng)速達(dá)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度和提高風(fēng)的單位面積的風(fēng)力能量。風(fēng)力的流動(dòng)受到地形地貌的變化而變化，同時(shí)，風(fēng)力的流速受到季節(jié)變化而變化。因此，在選址上要考慮下列問題：(1)峽谷進(jìn)出口風(fēng)力較大地址，如環(huán)山盆地與低洼地形(包括湖泊、海洋、平原、沙漠等)之間空氣交流的峽谷處，對太陽能形成不同溫差地形空氣交流場的峽谷處，常形成空氣對流的山谷處等(2)可建設(shè)集聚風(fēng)力構(gòu)筑物和安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組地形；(3)處于用電中心；(4)可修建交通道路，便于材料的運(yùn)輸和電站的管理；(5)年平均風(fēng)速在3ms以上，運(yùn)行風(fēng)速達(dá)為4ms以上的時(shí)間達(dá)4000小時(shí)以上。而在集聚風(fēng)力構(gòu)筑物建設(shè)上，則要考慮下列問題：(1)具備布置帶有逆止閥的雙向收集風(fēng)能構(gòu)筑物地形；(2)具備布置集聚風(fēng)力并引風(fēng)向半山腰或山頂上安裝單向風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的聚風(fēng)能構(gòu)筑物地形；(3)具備布置風(fēng)力發(fā)電機(jī)組廠房和變電輸送場地；(4)具備布置風(fēng)力發(fā)電站的施工和安裝場地；(5)構(gòu)筑物滿足風(fēng)力電站的受力要求。在風(fēng)力發(fā)電站設(shè)計(jì)中，由于風(fēng)力發(fā)電站地址處的風(fēng)力風(fēng)向隨著時(shí)間季節(jié)變化而變化，至少存在著兩個(gè)方向的風(fēng)力流向問題，如在寬闊場地，可采用風(fēng)向跟蹤技術(shù)，但在峽谷的風(fēng)口處，采用風(fēng)向跟蹤技術(shù)不現(xiàn)實(shí)。如果采用單向風(fēng)力發(fā)電，就浪費(fèi)約一半的風(fēng)力。如果采用雙向發(fā)電機(jī)組發(fā)電，就增加約一倍的成本。如果在風(fēng)口處安裝帶有逆止閥取風(fēng)裝置，接收多向的來風(fēng)，并把收集到的風(fēng)向引向在半山腰或山頂上安裝單向風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，就能實(shí)現(xiàn)單向風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電，從而避免了空闊場地的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中多安裝一臺(tái)風(fēng)力轉(zhuǎn)向的電動(dòng)機(jī)，達(dá)到簡化設(shè)備的構(gòu)造。一方面，由于帶有逆止閥收集風(fēng)能單位能量較低，因此在收集風(fēng)構(gòu)筑物至風(fēng)力發(fā)電廠房之間建造把風(fēng)速風(fēng)力進(jìn)行集聚的引風(fēng)人工構(gòu)筑物管道(截面積由大變小)，使單位風(fēng)能達(dá)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)要求，這樣，可以使設(shè)備小型化和提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量。另一方面，由于風(fēng)力不象水力可以把其蓄存起來，因此，風(fēng)力發(fā)電極其不穩(wěn)定，它需要穩(wěn)壓系統(tǒng)和電能儲(chǔ)備系統(tǒng)。對于現(xiàn)有的直流電機(jī)(包括硅整流系統(tǒng))造價(jià)比較高，難以降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)的單位投資，不利于風(fēng)力發(fā)電站的發(fā)展。如果能利用正負(fù)電荷采集電機(jī)，就可能降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)的成本，其原理是采用電容的兩極輸送電子，使電荷在硅電路中從一端輸送到另一端的過程，其好象化學(xué)式蓄電池原理(化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程)相似，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為直流電能的過程，直接對蓄電池進(jìn)行充電，或送到用戶。減少了交直系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，輸出了穩(wěn)定的電壓。對于風(fēng)力發(fā)電站來說，如果選址較好，就能獲得較大風(fēng)能，若能利用人工構(gòu)筑物收集和集聚風(fēng)力，可集中布置風(fēng)力發(fā)電機(jī)廠房和輸出線路以及控制線路，減少土地的征收和便于風(fēng)力電站的管理。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上，若采用正負(fù)電荷采集電機(jī)，就可減少穩(wěn)定系統(tǒng)和使設(shè)備簡單化，經(jīng)過上述措施，可以使風(fēng)力發(fā)電站建設(shè)成本降低和風(fēng)力發(fā)電機(jī)單位kw投資達(dá)到理想值，可與其它能量發(fā)電單位千瓦(kw)投資相互競爭，同時(shí)，因風(fēng)力發(fā)電場是直接利用風(fēng)來發(fā)電，對環(huán)境的治理和保護(hù)的費(fèi)用很少，因此，風(fēng)力發(fā)電的建設(shè)成本和運(yùn)行成本是比較低的，其是優(yōu)先發(fā)展的潔凈能源。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)沒有象用煤發(fā)電對環(huán)境有負(fù)面影響，不象水力發(fā)電需要較大的蓄水庫容占用較多土地和移民及地質(zhì)災(zāi)害，也不象核電需要對有幅射廢棄物進(jìn)行處理，因此，投資于風(fēng)力發(fā)電場風(fēng)險(xiǎn)比較小并得到較大的利潤空間和獲得投資高回報(bào)。現(xiàn)在，綠色能源在金融危機(jī)中得到了各國政府的追捧，中國在大力鼓勵(lì)可再生能源項(xiàng)目，并熱衷給綠色能源投資提供各項(xiàng)優(yōu)惠舉措，如太陽能行業(yè)補(bǔ)貼政策，資金占全國對綠色能源投資在4萬億元人民幣中的34，對于風(fēng)力發(fā)電的綠色能源也得到政府的補(bǔ)貼，所以，風(fēng)力發(fā)電站是吸引國內(nèi)外的資金比較理想的項(xiàng)目。同樣，潮夕電站因設(shè)置逆止閥裝置而使設(shè)備簡單和多發(fā)電量。風(fēng)電場風(fēng)能資源評估方法中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)電場風(fēng)能資源評估方法 GB/T18710-2002Methodlogy of wind energy resourceassessment for wind farm1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了評估風(fēng)能資源應(yīng)收集的氣象數(shù)據(jù)、測風(fēng)數(shù)據(jù)的處理及主要參數(shù)的計(jì)算方法、風(fēng)功率密度的分級(jí)、評估風(fēng)能資源的參考判據(jù)、風(fēng)能資源評估報(bào)告的內(nèi)容和格式。本標(biāo)準(zhǔn)適用于風(fēng)電場風(fēng)能資源評估。2 引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。在標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB/T 18709-2002 風(fēng)電場風(fēng)能資源測量方法3 定義本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。31 風(fēng)場 wind site擬進(jìn)行風(fēng)能資源開發(fā)利用的場地、區(qū)域或范圍。32 風(fēng)電場 wind farm由一批風(fēng)力發(fā)電機(jī)組或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組群組成的電站。33 風(fēng)功率密度 wind power density 與風(fēng)向垂直的單位面積中風(fēng)所具有的功率。34 風(fēng)能密度 wind energy density在設(shè)定時(shí)段與風(fēng)向垂直的單位面積中風(fēng)所具有的能量。35 風(fēng)速 wind speed空間特定點(diǎn)的風(fēng)速為該點(diǎn)周圍氣體微團(tuán)的移動(dòng)速度。36 平均風(fēng)速 average wind speed給定時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)風(fēng)速的平均值，給定時(shí)間從幾秒到數(shù)年不等。37 最大風(fēng)速 maximum wind speed10min平均風(fēng)速的最大值。38 極大風(fēng)速 extreme wind speed瞬時(shí)風(fēng)速的最大值。39 風(fēng)速分布 wind speed distribution用于描述連續(xù)時(shí)限內(nèi)風(fēng)速概率分布的分布函數(shù)。310 威布爾分布 Weibull distribution經(jīng)常用于風(fēng)速的概率分布函數(shù)，分布函數(shù)取決于兩個(gè)參數(shù)，控制分布寬度的形狀參數(shù)和控制平均風(fēng)速分布的尺度參數(shù)。311 瑞利分布 Rayleigh distribution經(jīng)常用于風(fēng)速的概率分布函數(shù)，分布函數(shù)取決于一個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)，即控制平均風(fēng)速分布的尺度參數(shù)。注：瑞利分布是形狀參數(shù)等于2的威布爾分布。312 日變化 diurnal variation以日為基數(shù)發(fā)生的變化。月或年的風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）日變化是求出一個(gè)月或一年內(nèi)，每日同一鐘點(diǎn)風(fēng)速的月平均值或年平均值，得到0點(diǎn)到23點(diǎn)的風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）變化。313 年變化 annual variation以年為基數(shù)發(fā)生的變化。風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）年變化是從1月到12月的月平均風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）變化。314 年際變化 interannual variation以30年為基數(shù)發(fā)生的變化。風(fēng)速年際變化是從第1年到第30年的年平均風(fēng)速變化。315 風(fēng)切變 wind shear風(fēng)速在垂直于風(fēng)向平面內(nèi)的變化。316 風(fēng)切變冪律 power law for wind shear表示風(fēng)速隨離地面高度以冪定律關(guān)系變化的數(shù)學(xué)式。317 風(fēng)切變指數(shù) wind shear exponent通常用于描述風(fēng)速剖面線形狀的冪定律指數(shù)。318 湍流強(qiáng)度 turbulence intensity風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)偏差與平均風(fēng)速的比率。用同一組測量數(shù)據(jù)和規(guī)定的周期進(jìn)行計(jì)算。319 輪轂高度 hub height從地面到風(fēng)輪掃掠面中心的高度。4 測風(fēng)數(shù)據(jù)要求41 風(fēng)場附近氣象站、海洋站等長期測站的測風(fēng)數(shù)據(jù)411 在收集長期測站的測風(fēng)數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)對站址現(xiàn)狀和過去的變化情況進(jìn)行考察，包括觀測記錄數(shù)據(jù)的測風(fēng)儀型號(hào)、安裝高度和周圍障礙物情況（如樹木和建筑物的高度，與測風(fēng)桿的距離等），以及建站以來站址、測風(fēng)儀器及安裝位置、周圍環(huán)境變動(dòng)的時(shí)間和情況等。注：氣象部門海洋站保存有規(guī)范的測風(fēng)記錄，標(biāo)準(zhǔn)觀測高度距離地面10m。1970年以后主要采用EL自記風(fēng)速儀，以正點(diǎn)前10min測量的風(fēng)速平均值代表這一個(gè)小時(shí)的平均風(fēng)速。年平均風(fēng)速是全年逐小時(shí)風(fēng)速的平均值。412 應(yīng)收集長期測站以下數(shù)據(jù)：a）有代表性的連續(xù)30年的逐年平均風(fēng)速和各月平均風(fēng)速。注：應(yīng)分析由于氣象站的各種變化，對風(fēng)速記錄數(shù)據(jù)的影響。b）與風(fēng)場測站同期的逐小時(shí)風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)。c）累年平均氣溫和氣壓數(shù)據(jù)。d）建站以來記錄到的最大風(fēng)速、極大風(fēng)速及其發(fā)生的時(shí)間和風(fēng)向、極端氣溫、每年出現(xiàn)雷暴日數(shù)、積冰日數(shù)、凍土深度、積雪深度和侵蝕條件（沙塵、鹽霧）等。注：本標(biāo)準(zhǔn)中逐小時(shí)風(fēng)速、風(fēng)向、溫度和氣壓數(shù)據(jù)分別是每個(gè)小時(shí)的平均風(fēng)速、出現(xiàn)頻率最大的風(fēng)向、平均溫度和平均氣壓。42 風(fēng)場測風(fēng)數(shù)據(jù)應(yīng)按照GB/T 18709-2002年的規(guī)定進(jìn)行測風(fēng)，獲取風(fēng)場的風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、氣壓和標(biāo)準(zhǔn)偏差的實(shí)測時(shí)間序列數(shù)據(jù)，極大風(fēng)速及其風(fēng)向。5 測風(fēng)數(shù)據(jù)處理51 總則測風(fēng)數(shù)據(jù)處理包括對數(shù)據(jù)的驗(yàn)證、訂正，并計(jì)算評估風(fēng)能資源所需要的參數(shù)。52 數(shù)據(jù)驗(yàn)證521 目的數(shù)據(jù)驗(yàn)證是檢查風(fēng)場測風(fēng)獲得的原始數(shù)據(jù)，對其完整性和合理性進(jìn)行判斷，檢驗(yàn)出不合理的數(shù)據(jù)和缺測的數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理，整理出至少連續(xù)一年完整的風(fēng)場逐小時(shí)測風(fēng)數(shù)據(jù)。522 數(shù)據(jù)檢驗(yàn)5221 完整性檢驗(yàn)a）數(shù)量：數(shù)據(jù)數(shù)量應(yīng)等于預(yù)期記錄的數(shù)據(jù)數(shù)量。b）時(shí)間順序：數(shù)據(jù)的時(shí)間順序應(yīng)符合預(yù)期的開始、結(jié)束時(shí)間、中間應(yīng)連續(xù)。5222 合理性檢驗(yàn)a）范圍檢驗(yàn)，主要參數(shù)的合理范圍參考值見表1。表1 主要參數(shù)的合理范圍參考值主要參數(shù)合理范圍平均風(fēng)速0小時(shí)平均風(fēng)速40m/s風(fēng)向0小時(shí)平均值360平均氣壓（海平面）94kPa小時(shí)平均值106kPab）相關(guān)性檢驗(yàn)，主要參數(shù)的合理相關(guān)性參考值見表2。表2 主要參數(shù)的合理相關(guān)性參考值主要參數(shù)合理范圍50m/30m高度小時(shí)平均風(fēng)速差值2.0m/s50m/10m高度小時(shí)平均風(fēng)速差值4.0m/s50m/30m高度風(fēng)向差值22.5c）趨勢檢驗(yàn)，主要參數(shù)的合理變化趨勢參考值見表3。表3 主要參數(shù)的合理變化趨勢參考值主要參數(shù)合理變化趨勢1h平均風(fēng)速變化6m/s1h平均溫度變化53h平均氣壓變化1kPa注：各地氣候條件和風(fēng)況變化很大，三個(gè)表中所列參數(shù)范圍供檢驗(yàn)時(shí)參考，在數(shù)據(jù)超出范圍時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)況特點(diǎn)加以分析判斷。523 不合理數(shù)據(jù)和缺測數(shù)據(jù)的處理5231 檢驗(yàn)后列出所有不合理的數(shù)據(jù)和缺測的數(shù)據(jù)及其發(fā)生的時(shí)間。5232 對不合理數(shù)據(jù)再次進(jìn)行判別，挑出符合實(shí)際情況的有效數(shù)據(jù)，回歸原始數(shù)據(jù)組。5233 將備用的或可供參考的傳感器同期記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理，替換已確認(rèn)為無效的數(shù)據(jù)或填補(bǔ)缺測的數(shù)據(jù)。524 計(jì)算測風(fēng)有效數(shù)據(jù)的完整率，有效數(shù)據(jù)完整率應(yīng)達(dá)到90%。有效數(shù)據(jù)完整率按下式計(jì)算：式中：應(yīng)測數(shù)目測量期間小時(shí)數(shù)； 缺測數(shù)目沒有記錄到的小時(shí)平均值數(shù)目； 無效數(shù)據(jù)數(shù)目確認(rèn)為不合理的小時(shí)平均值數(shù)目。525 驗(yàn)證結(jié)果經(jīng)過各種檢驗(yàn)，剔除掉無效數(shù)據(jù)，替換上有效數(shù)據(jù)，整理出至少連續(xù)一年的風(fēng)場實(shí)測逐小時(shí)風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)，并注明這套數(shù)據(jù)的有效數(shù)據(jù)完整率。編寫數(shù)據(jù)驗(yàn)證報(bào)告，對確認(rèn)為無效數(shù)據(jù)的原因應(yīng)注明，替換的數(shù)值應(yīng)注明來源。此外，宜包括實(shí)測的逐小時(shí)平均氣溫（可選）和逐小時(shí)平均氣壓（可選）。53 數(shù)據(jù)訂正531 目的數(shù)據(jù)訂正是根據(jù)風(fēng)場附近長期測站的觀測數(shù)據(jù)，將驗(yàn)證的風(fēng)場測風(fēng)數(shù)據(jù)訂正為一套反映風(fēng)場長期平均水平的代表性數(shù)據(jù)，即風(fēng)場測風(fēng)高度上代表年的逐小時(shí)風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)。532 當(dāng)?shù)亻L期測站宜具備以下條件才可將風(fēng)場短期數(shù)據(jù)訂正為長期數(shù)據(jù)：a）同期測風(fēng)結(jié)果的相關(guān)性較好；b）具有30年以上規(guī)范的測風(fēng)記錄；c）與風(fēng)場具有相似的地形條件；d）距離風(fēng)場比較近。533 應(yīng)收集的長期測站有關(guān)數(shù)據(jù)見4.1.2。534 數(shù)據(jù)訂正的方法見附錄A。54 數(shù)據(jù)處理541 目的將訂正后的數(shù)據(jù)處理成評估風(fēng)場風(fēng)能資源所需要的各種參數(shù)，包括不同時(shí)段的平均風(fēng)速和風(fēng)功率密度、風(fēng)速頻率分布和風(fēng)能頻率分布、風(fēng)向頻率和風(fēng)能密度方向分布、風(fēng)切變指數(shù)和湍流強(qiáng)度等。542 平均風(fēng)速和風(fēng)功率密度月平均、年平均；各月同一鐘點(diǎn)（每日0點(diǎn)至23點(diǎn)）平均、全年同一鐘點(diǎn)平均。風(fēng)功率密度的計(jì)算方法見附錄B1。543 風(fēng)速和風(fēng)能頻率分布以1m/s為一個(gè)風(fēng)速區(qū)間，統(tǒng)計(jì)每個(gè)風(fēng)速區(qū)間內(nèi)風(fēng)速和風(fēng)能出現(xiàn)的頻率。每個(gè)風(fēng)速區(qū)間的數(shù)字代表中間值，如5m/s風(fēng)速區(qū)間為4.6m/s到5.5m/s。544 風(fēng)向頻率及風(fēng)能密度方向分布計(jì)算出在代表16個(gè)方位的扇區(qū)內(nèi)風(fēng)向出現(xiàn)的頻率和風(fēng)能密度方向分布。風(fēng)能密度方向分布為全年各扇區(qū)的風(fēng)能密度與全方位總風(fēng)能密度的百分比。風(fēng)能密度的計(jì)算方法見附錄B2。注：出現(xiàn)頻率最高的風(fēng)向可能由于風(fēng)速小，不一定是風(fēng)能密度最大的方向。545 風(fēng)切變指數(shù)推薦用冪定律擬合，風(fēng)切變冪律公式和風(fēng)切變指數(shù)的計(jì)算方法見附錄B3。如果沒有不同高度的實(shí)測風(fēng)速數(shù)據(jù)，風(fēng)切變指數(shù)取1/7（0.143）作為近似值。注：近地層任意高度的風(fēng)速，可以根據(jù)風(fēng)切變指數(shù)和儀器安裝高度測得的風(fēng)速推算出來。估算風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電量時(shí)需要推算出輪轂高度的風(fēng)況。546 湍流強(qiáng)度風(fēng)能資源評估中采用的湍流指標(biāo)是水平風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)偏差，再根據(jù)相同時(shí)段的平均風(fēng)速計(jì)算出湍流強(qiáng)度（IT）5461 湍流強(qiáng)度的計(jì)算方法見附錄B4。5462 逐小時(shí)湍流強(qiáng)度。逐小時(shí)湍流強(qiáng)度是以1h內(nèi)最大的10min湍流強(qiáng)度作為該小時(shí)的代表值。546 訂正后的風(fēng)況數(shù)據(jù)報(bào)告格式（示例）見附錄C。6 風(fēng)能資源評估的參考判據(jù)61 編制風(fēng)況圖表將5.4條中處理好的各種風(fēng)況參數(shù)繪制成圖形。主要分為年風(fēng)況和月風(fēng)況兩大類。風(fēng)況圖格式（示例）見附錄D。611 年風(fēng)況a）全年的風(fēng)速和風(fēng)功率日變化曲線圖；b）風(fēng)速和風(fēng)功率的年變化曲線圖；c）全年的風(fēng)速和風(fēng)能頻率分布直方圖；d）全年的風(fēng)向和風(fēng)能玫瑰圖。612 月風(fēng)況a）各月的風(fēng)速和風(fēng)功率日變化曲線圖；b）各月的風(fēng)向和風(fēng)能玫瑰圖。613 相關(guān)長期測站風(fēng)況a）與風(fēng)場測風(fēng)塔同期的風(fēng)速年變化直方圖；b）連續(xù)2030年的風(fēng)速年際變化直方圖。注：將各種風(fēng)況參數(shù)繪制成圖形能夠更直觀地看出風(fēng)場的風(fēng)速、風(fēng)向和風(fēng)能的變化，便于和當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件、電力負(fù)荷曲線等比較，判斷是否有利于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的排列、風(fēng)電場輸出電力的變化是否接近負(fù)荷需求的變化等。62 風(fēng)能資源評估的參考判據(jù)621 風(fēng)功率密度風(fēng)功率密度蘊(yùn)含風(fēng)速、風(fēng)速分布鞋空氣密度的影響，是風(fēng)場風(fēng)能資源的綜合指標(biāo)，風(fēng)功率密度等級(jí)見表4。應(yīng)注意表4中風(fēng)速參考值依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)條件（見表4的注1、注2）與風(fēng)場實(shí)際條件的差別。表4 風(fēng)功率密度等級(jí)表風(fēng)功率密度等級(jí)10m高度30m高度50m高度應(yīng)用于并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電風(fēng)功率密度W/m2年平均風(fēng)速參考值m/s風(fēng)功率密度W/m2年平均風(fēng)速參考值m/s風(fēng)功率密度W/m2年平均風(fēng)速參考值m/s11004.41605.12005.621001505.11602405.92003006.431502005.62403206.53004007.0較好42002506.03204007.04005007.5好52503006.44004807.45006008.0很好63004007.04806408.26008008.8很好740010009.4640160011.0800200011.9很好注: 1 不同高度的年平均風(fēng)速參考值是按風(fēng)切變指數(shù)為1/7推算的。 2 與風(fēng)功率密度上限值對應(yīng)的年平均風(fēng)速參考值，按海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓及 風(fēng)速頻率符合瑞利分布的情況推算。622 風(fēng)向頻率及風(fēng)能密度方向分布風(fēng)電場同機(jī)組位置的排列取決于風(fēng)能密度方向分布和地形的影響。在風(fēng)能玫瑰圖上最好有一個(gè)明顯的主導(dǎo)風(fēng)向，或兩個(gè)方向接近相反的主風(fēng)向。在山區(qū)主風(fēng)向與山脊走向垂直為最好。623 風(fēng)速的日變化和年變化用各月的風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）日變化曲線圖和全年的風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）日變化曲線較，與同期的電網(wǎng)日負(fù)荷曲線對比；風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）年變化曲線圖，與同期的電網(wǎng)年負(fù)荷曲線對比，兩者相一致或接近的部分越多越好。624 湍流強(qiáng)度IT值在0.10或以下表示湍流相對較小，中等程度湍流的IT值為0.100.25，更高的IT值表明湍流過大。注：風(fēng)場的湍流特征很重要，因?yàn)樗鼘︼L(fēng)力發(fā)電機(jī)組性通用不利影響，主要是減少輸出功率，還可能引起極端荷載，最終削弱和破壞風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。625 其他氣象因素特殊的天氣條件要對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組提出特殊的要求，會(huì)增加成本和運(yùn)行的困難，如最大風(fēng)速超過40m/s或極大風(fēng)速超過60m/s，氣溫低于零下20，積雪、積冰、雷暴、鹽霧或沙塵多發(fā)地區(qū)等。附錄A 數(shù)據(jù)訂正的方法將風(fēng)場短期測風(fēng)數(shù)據(jù)訂正為代表年風(fēng)況數(shù)據(jù)的方法如下：1）作風(fēng)場測站與對應(yīng)年份的長期測站各風(fēng)向象限的風(fēng)速相關(guān)曲線。某一風(fēng)向象限內(nèi)風(fēng)速相關(guān)曲線的具體作法是：建一直角坐標(biāo)系，橫坐標(biāo)軸為長期測站風(fēng)速，縱坐標(biāo)軸為風(fēng)場測站的風(fēng)速。取風(fēng)場測站的該象限內(nèi)的某一風(fēng)速值（某一風(fēng)速值在一個(gè)風(fēng)向象限內(nèi)一般有許多個(gè)，分別出現(xiàn)在不同時(shí)刻）為縱坐標(biāo)，找出長期測站各對應(yīng)時(shí)刻的風(fēng)速值（這些風(fēng)速值不一定相同，風(fēng)向也不一定與風(fēng)場測站相對應(yīng)），求其平均值作為橫坐標(biāo)即可定出相關(guān)曲線的一個(gè)點(diǎn)，對風(fēng)場測站在該象限內(nèi)的其余每一個(gè)風(fēng)速重復(fù)上述過程，就可作出這一象限內(nèi)的風(fēng)速相關(guān)曲線。對其余各象限重復(fù)上述過程，可獲得16個(gè)風(fēng)場測站與長期測站的風(fēng)速相關(guān)曲線。2）對每個(gè)風(fēng)速相關(guān)曲線，在橫坐標(biāo)軸上標(biāo)明長期測站多年的年平均風(fēng)速，通訊與風(fēng)場測站觀測同期的長期測站的年平均風(fēng)速，然后在縱坐標(biāo)軸上找到對應(yīng)的風(fēng)場測站的兩個(gè)風(fēng)速值，并求出這兩個(gè)風(fēng)速值的代數(shù)差值（共有16個(gè)代數(shù)差值）。3）風(fēng)場測站數(shù)據(jù)的各個(gè)風(fēng)向象限內(nèi)的每個(gè)風(fēng)速都有加上對應(yīng)的風(fēng)速代數(shù)差值，即可獲得訂正后的風(fēng)場測站風(fēng)速風(fēng)向資料。附錄B 風(fēng)況參數(shù)的計(jì)算方法B1 風(fēng)功率密度設(shè)定時(shí)段的平均風(fēng)功率密度表達(dá)式為： （W/m2） （B1）式中：n在設(shè)定時(shí)段內(nèi)的記錄數(shù)； 空氣密度，kg/m3； 第i記錄的風(fēng)速（m/s）值的立方。平均風(fēng)功率密度的計(jì)算應(yīng)是設(shè)定時(shí)段內(nèi)逐小時(shí)風(fēng)功率密度的平均值，不可用年（或月）平均風(fēng)速計(jì)算年（或月）平均風(fēng)功率密度。Dwp中的必須是當(dāng)?shù)啬昶骄?jì)算值。它取決于溫度和壓力（海拔高度）。如果風(fēng)場測風(fēng)有壓力和溫度的記錄，則空氣密度按下式計(jì)算： （kg/m3） （B2）式中：P年平均大氣壓力，Pa； R氣體常數(shù)（287J/kgK）； T年平均空氣開氏溫標(biāo)絕對溫度（+273）如果沒有風(fēng)場大氣壓力的實(shí)測值，空氣密度可以作為海拔高度（z）和溫度（T）的函數(shù)，按照下式計(jì)算出估計(jì)值： （kg/m3） （B3）式中：z風(fēng)場的海拔高度，m； T年平均空氣開氏溫標(biāo)絕對溫度（+273）。B2 風(fēng)能密度風(fēng)能密度表達(dá)式為： （Wh/m2） （B4）式中：m風(fēng)速區(qū)間數(shù)目； 空氣密度，kg/m3； 第j個(gè)風(fēng)速區(qū)間的風(fēng)速（m/s）值的立方； tj某扇區(qū)或全方位第j個(gè)風(fēng)速區(qū)間的風(fēng)速發(fā)生的時(shí)間，h。B3 風(fēng)切變冪律公式和風(fēng)切變指數(shù)風(fēng)切變冪律公式如下： （B5）式中：風(fēng)切變指數(shù)； v2高度z2的風(fēng)速，m/s； v1高度z1的風(fēng)速，m/s。風(fēng)切變指數(shù)用下式計(jì)算： （B6）式中v1與v2為實(shí)測值。B4 湍流強(qiáng)度的計(jì)算10min湍流強(qiáng)度按下式計(jì)算： （B7）式中：10min風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)偏差，m/s； V10min平均風(fēng)速，m/s。大理風(fēng)力發(fā)電場的設(shè)計(jì)摘要：通過云南與我國“三北”和沿海地區(qū)有關(guān)風(fēng)能資源要素的對比分析，表明云南多數(shù)山區(qū)風(fēng)能分布廣泛，冬春季極具開發(fā)價(jià)值，風(fēng)能地形效應(yīng)顯著，風(fēng)險(xiǎn)穩(wěn)定，風(fēng)力機(jī)安全性高，同時(shí)得益于國家對新興能源和環(huán)境保護(hù)方面的重視和投入以及大理風(fēng)力資源開發(fā)的成功先例，使得可以進(jìn)一步開發(fā)利用云南大理風(fēng)能資源成為可能，同云南的光伏發(fā)電項(xiàng)目形成互補(bǔ)不僅可以減輕旱情所帶來的電力資源緊張的局面，而且也很好的完成了西電東送的任務(wù)，保證了經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)定性與可持續(xù)性。在風(fēng)電場建設(shè)之前,前期的微觀選址工作是關(guān)鍵而重要的一步.風(fēng)電場場址恰當(dāng)與否直接影響電廠建成投產(chǎn)后的風(fēng)資源利用率、風(fēng)電場年發(fā)電量以及風(fēng)電場對周圍環(huán)境等的影響。風(fēng)電場微觀選址工作涉及了氣象、地質(zhì)、交通、電力等諸多領(lǐng)域，以下簡單從氣象角度論述選址工作的基本方法.中國風(fēng)電材料設(shè)備網(wǎng)(一) 資料分析法首先搜集初選風(fēng)電場址周圍氣象臺(tái)站的歷史觀測數(shù)據(jù),主要包括：海拔高度、風(fēng)速及風(fēng)向、平均風(fēng)速及最大風(fēng)速、氣壓、相對濕度、年降雨量、氣溫及端最高最低氣溫以及災(zāi)害性天氣發(fā)生頻率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果等。此外還應(yīng)在初選場址內(nèi)建立測風(fēng)塔,并進(jìn)行至少1年以上的觀測，主要測量10m-70m/100m的10分鐘平均風(fēng)速和風(fēng)向、日平均氣溫、日最高和最低氣溫、日平均氣壓以及10分鐘脈動(dòng)風(fēng)速平均值。這些風(fēng)速的測量主要是為了根據(jù)風(fēng)機(jī)功率曲線計(jì)算發(fā)電量,并計(jì)算場址區(qū)域的地表動(dòng)力學(xué)摩擦速度。對測風(fēng)塔數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，并將附近氣象臺(tái)站觀測的風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)訂正到初選場址區(qū)域。分析氣象觀測數(shù)據(jù)及場址地表特征，根據(jù)以下條件判斷初選區(qū)域是否適宜建立風(fēng)電場：1. 初選風(fēng)電場地區(qū)風(fēng)資源良好，年平均風(fēng)速大于6.0-7.0m/s，風(fēng)速年變化相對較小，30m高度處的年有效風(fēng)力時(shí)數(shù)在6000小時(shí)以上，風(fēng)功率密度達(dá)到250W/m2以上。2. 初選場址全年盛行風(fēng)向穩(wěn)定，主導(dǎo)風(fēng)向頻率在30%以上。風(fēng)向穩(wěn)定可以增大風(fēng)能的利用率、延長風(fēng)機(jī)的使用壽命。3. 初選場址湍流強(qiáng)度要小，湍流強(qiáng)度過大會(huì)使風(fēng)機(jī)振動(dòng)受力不均，降低風(fēng)機(jī)使用壽命，甚至?xí)娘L(fēng)機(jī)。4. 初選場址內(nèi)自然災(zāi)害發(fā)生頻率要低，對于強(qiáng)風(fēng)暴、沙塵暴、雷暴、地震、泥石流多發(fā)地區(qū)不適宜建立風(fēng)電場。5. 所選風(fēng)電場內(nèi)地勢相對平坦，交通便利，風(fēng)電上網(wǎng)條件較好，并最好遠(yuǎn)離自然保護(hù)區(qū)、人類居住區(qū)、候鳥保護(hù)區(qū)及候鳥遷徙路徑等。(二) 實(shí)際調(diào)研以上方法主要針對條件較好區(qū)域,如果某些地區(qū)缺少歷史測風(fēng)數(shù)據(jù)，同時(shí)地形復(fù)雜，不適宜通過臺(tái)站觀測數(shù)據(jù)來訂正到初選場址，可以通過如下方法對場址內(nèi)風(fēng)資源情形進(jìn)行評估：地形地貌特征判別法、植物變形判別法、風(fēng)成地貌判別法、當(dāng)?shù)鼐用裾{(diào)查判別法。2大理下關(guān)風(fēng)能考察情況2001年初大理市政府決定在高速公路大理站人口處建造象征大理風(fēng)城標(biāo)志的風(fēng)車。要求氣象部門提供擬建風(fēng)車點(diǎn)的主導(dǎo)風(fēng)向風(fēng)速。幾十年一遇的極大風(fēng)速以及該點(diǎn)l0米、20米、30米高度的最大風(fēng)壓值。根據(jù)下關(guān)四季風(fēng)的特點(diǎn)和有關(guān)小氣候理論。我們進(jìn)行實(shí)地觀測考察用全概率公式訂正出多年盛行風(fēng)向。用超短序列訂正出多年平均風(fēng)速。用對數(shù)模式求出不同高度風(fēng)速比值，換算出不同高度的風(fēng)速。從而求出不同高度的基本風(fēng)壓。1、考察技術(shù)思路擬建風(fēng)車點(diǎn)雖離州氣象局(以下稱基本站1的直徑距離僅在1000米左右，但地形特殊。其南部和西部都具有峽谷風(fēng)的地形特征，周圍有不同高度的建筑屋地形風(fēng)的特點(diǎn)較為明顯。不能直接用基本站資料計(jì)算該工程所需數(shù)據(jù)。為了分析和突出考察地段的小氣候特征我們選擇基本站與擬建風(fēng)車點(diǎn)同時(shí)設(shè)點(diǎn)進(jìn)行對比觀測。在基本站離地l0米(房屋全超出2米，2米處失去意義不觀測1與考察點(diǎn)2米、l0米，2l米(以屋頂高度而定)每天三次定時(shí)觀測(08時(shí)、l4時(shí)、20時(shí))，同時(shí)在考察點(diǎn)附近的西邊和南邊各選擇一塊相對標(biāo)準(zhǔn)地段同樣高度的觀測點(diǎn)，作為對照點(diǎn)進(jìn)行平行觀測，其目的是通過對照點(diǎn)的觀測資料揭示出該地一般的小氣候變化規(guī)律。而考察點(diǎn)的觀測資料通過與對照點(diǎn)資料的分析比較才能真正揭示出自己固有的特殊規(guī)律。觀測儀器使用DEM6型輕便風(fēng)向風(fēng)速表。風(fēng)速取l0分鐘平均風(fēng)速。2、考察點(diǎn)自然特征考察點(diǎn)東邊20米外有一高8米左右的樹，該樹上部因常年吹風(fēng)而形成了明顯的偏形樹。偏向偏北方向，說明該地主導(dǎo)風(fēng)向偏南。根據(jù)樹木偏形的程度看。此地常年風(fēng)速偏大，這一現(xiàn)象與觀測記錄吻合。3、下關(guān)歷年風(fēng)向風(fēng)速變化情況下關(guān)20年年平均風(fēng)速是41米，秒；最大風(fēng)速為200 ，風(fēng)向是(wsvo，出現(xiàn)在1月，歷年大風(fēng)最多風(fēng)向是西南(svo風(fēng)，出現(xiàn)頻率38。由于小氣候尤其是風(fēng)。受環(huán)境影響氣候值也就隨著變化，在計(jì)算分析考察點(diǎn)的氣候時(shí)要考慮近年氣候值的變化情況，然而下關(guān)觀測記錄1979年就被取消。只好取1975年至1979年的氣候平均值。從表3可看出，基本站五年風(fēng)向頻率。最多是西南風(fēng)，其頻率是34。4、考察點(diǎn)風(fēng)向風(fēng)速訂正基本站與考察點(diǎn)相距不遠(yuǎn)，兩點(diǎn)同處于相同的環(huán)流背景下。風(fēng)的差異主要是地形及地形環(huán)境影響所致。因?yàn)榈匦问枪潭ǖ娘L(fēng)的差異相對是穩(wěn)定的，也就是說年際變化較風(fēng)向本身的變化要小。因此，可以利用基本站多年的資料找出兩點(diǎn)之間的聯(lián)系并作出估計(jì)值。41風(fēng)向頻率估計(jì)根據(jù)全概率公式：其中 Bi)是考察站風(fēng)向頻率的累年訂正值，r( 為基本站A風(fēng)向頻率的累計(jì)值 (B表示考察期間基本站A風(fēng)向條件下考察站出現(xiàn)Bj風(fēng)向的條件頻率。只要知道基本站各月各種風(fēng)向出現(xiàn)概率和各月基本站各風(fēng)向條件下考察站各種風(fēng)向的條件概率， 就能求出考察站各風(fēng)向概率。根據(jù)基本站風(fēng)向頻率累年值(見表3)作為風(fēng)向概率的估計(jì)值，(具體觀測記錄略)。選擇了l6個(gè)方位記錄風(fēng)向，包括靜風(fēng)在內(nèi)，因此n=17。計(jì)算時(shí)若兩觀測點(diǎn)高度不同需將考察點(diǎn)的平均風(fēng)速訂正到與基本站相同的高度，不同高度風(fēng)速的求算可根據(jù)風(fēng)隨高度的變化模式求出。這里用l0米高度統(tǒng)計(jì)。為了直觀將考察期間基本站各種風(fēng)向條件下考察站風(fēng)向條件概率列表1。根據(jù)(1)式及表1、表2計(jì)算出考察點(diǎn)風(fēng)向頻率。例：考察站南風(fēng)的條件頻率為：S=12x0.7+34x0.552+1.0x5=32.2也就是說考察站出現(xiàn)南風(fēng)的頻率是32。按此計(jì)算出考察點(diǎn)累年風(fēng)向頻率f見表3)，可看出考察點(diǎn)累年的主導(dǎo)風(fēng)向是南風(fēng)(s)，考察分析與計(jì)算結(jié)論吻合。因觀測時(shí)間短，除主導(dǎo)風(fēng)向外，其余在考察期間未出現(xiàn)的風(fēng)向和主導(dǎo)風(fēng)向附近的風(fēng)以計(jì)算值為基礎(chǔ)再參考基本站歷年各種風(fēng)出現(xiàn)的百分率與對照點(diǎn)觀測結(jié)果以及考察點(diǎn)周圍地形等綜合分析后作了推理性修正，其余按基本站累年值基本不變處理(包括靜風(fēng))。如果觀測時(shí)間稍長可直接用計(jì)算值。a)平均風(fēng)速的訂正盡管地形對風(fēng)速的影響是復(fù)雜的，但地形作為固定因素它對風(fēng)的作用相對具有保守性也就是說相鄰兩站之間平均風(fēng)速保持某種較為穩(wěn)定的聯(lián)系，根據(jù)平均風(fēng)速的超短序列訂正方法推出考察站風(fēng)速訂正的基本式子：式中K=MYAiMXAi，MYA 和MXAi分別表示在基本站A風(fēng)向下考察站和基本站的條件平均風(fēng)速，Ki反映了相同高度不同風(fēng)向的風(fēng)速比。說明了考察點(diǎn)地形和周圍障礙物的影響是隨風(fēng)向而異的； 是基本站i風(fēng)向的平均風(fēng)速；是基本站累年各風(fēng)向概率，可用基本站多年風(fēng)向頻率的概率替代(見表3)，為基本站靜風(fēng)條件下的考察站平均風(fēng)速，是多年基本站累年靜風(fēng)概率。(2)式表明考察站的平均風(fēng)速就等于基本站各種風(fēng)向(包括靜穩(wěn)1條件下考察站風(fēng)速的加權(quán)平均。根據(jù)觀測結(jié)果求得基本站i風(fēng)向條件下考察站的平均風(fēng)速M(fèi)YIAi及基本站i風(fēng)向的平均風(fēng)速 如表2。沒有觀測到的風(fēng) 和y。，視為沒有變化，這樣，y。，=0， 值及基本站其他風(fēng)向的 值可用已出現(xiàn)風(fēng)向的 、 值的加權(quán)平均值替代，即：Xi=2.2，ki=2.8。這樣考察月和非考察月均應(yīng)用基本站相應(yīng)月份各風(fēng)向(包括靜風(fēng))頻率累年值的概率按(2)式進(jìn)行平均風(fēng)速的推算。根據(jù)(2)式、表2、表-3算得下關(guān)風(fēng)車廣場年平均風(fēng)速及1月、2月、7月、8月的月平均風(fēng)速分別為4.7、5.2、5.1、4.7、4.2米秒。43、不同高度30年最大風(fēng)速計(jì)算按風(fēng)隨高度的變化特點(diǎn)利用對數(shù)模式式中U。為Z。高度的風(fēng)速，U：為Z2高度的風(fēng)速，Z為某高度的風(fēng)速，從地面考慮取平坦裸地粗糙度為03厘米，利用(3)式計(jì)算出考察點(diǎn)考察期08時(shí)風(fēng)隨高度的變化(如圖1)。從圖1可看出考察點(diǎn)在30米以下風(fēng)隨高度是按指數(shù)增大的。當(dāng)兩觀測點(diǎn)高度不同時(shí)也可用此圖模式查出不同高度的風(fēng)速。計(jì)算出兩高度的風(fēng)速 匕m=U：U。)，作為考察點(diǎn)不同高度的風(fēng)速訂正系數(shù)也可用于不同高度極大風(fēng)速推算。根據(jù)圖1算出10米與20米的風(fēng)速比值:h20U20U10=1.27,20與30米的風(fēng)速比值:h30=U30/U20=1.17 (圖1)此系數(shù)即可作為不同高度最大風(fēng)速計(jì)算。按用戶需要，求出lO米、2O米、3O米高度的風(fēng)壓。因觀測時(shí)間短，考察點(diǎn)3O年一遇的極大風(fēng)速在lO米高度以基本站3O年極大值(自記風(fēng))28.0米，秒代替，這樣20米高度極大風(fēng)速為28x1.27=35.6米，秒，3O米高度的極大風(fēng)速為35.6x1.17-41.6米，秒。5考察點(diǎn)不同高度風(fēng)壓計(jì)算風(fēng)對建筑物所產(chǎn)生的水平壓力(強(qiáng))稱風(fēng)壓，這里所計(jì)算的最大風(fēng)壓是在極大風(fēng)速時(shí)垂直于風(fēng)向的平面上所受到的壓強(qiáng)(千克，米2)?；撅L(fēng)壓公式為：p的單位為千克，米 1013.3是一個(gè)大氣壓時(shí)的氣壓，單位為百帕，P是多年平均氣壓，單位為百帕，e是多年平均水汽壓，單位為百帕，t是多年平均氣溫，單位為，下關(guān)地區(qū)多年年平均氣溫為t=152C，年平均氣壓為p=8008百帕年平均水汽壓為e=l14百帕。代入公式算p-o962千克/米，。重力加速度：g=gD+&go=978.049(1+0005288sin 厘米/秒g2=一(O.0030855+O.00000022(CO8)h+0.000072 ) )厘米/秒下關(guān)風(fēng)車廣場的地形屬通風(fēng)谷地、洼地類，偏南方向的風(fēng)具有峽谷效應(yīng)而加強(qiáng)，在計(jì)算風(fēng)壓時(shí)應(yīng)考慮急速系數(shù)，lO米處的急速系數(shù)取14其余高度的急速系數(shù)以不同高度的風(fēng)速比值代?？紤]急速系數(shù)后考察點(diǎn)l0米、20米30米高度30年一遇的極大風(fēng)速分別為：2814392米，秒；356x127427米，秒；416x117-486米，秒，代入風(fēng)壓公式得各高度的基本風(fēng)壓為： 1. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的選擇要點(diǎn)：（1）.地區(qū)因素：選一個(gè)適合自已地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，如在沿海使用，你要考慮到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的抗風(fēng)能力，是不是有減速裝置，一般風(fēng)力機(jī)在超過12m/秒風(fēng)速時(shí)需要有效減速。海邊的鹽霧重，還要考慮機(jī)組耐腐蝕性能。如在山區(qū)使用，要考慮到地形因素，樹木是不是擋風(fēng)，風(fēng)資源不好時(shí)，可以選用太陽能電池來發(fā)電。（2）.逆變器的可靠性：逆變器是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中重要的部件之一，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常輸出關(guān)鍵在于逆變器，選購時(shí)要注意保護(hù)功能是否齊全。功率是不是足夠標(biāo)稱功率，有些廠家的逆變器標(biāo)識(shí)為KVA，它的功率只是KW的80。還有就是變壓器的容量不夠，短時(shí)間或是小功率可以使用，滿負(fù)荷長時(shí)間使用用，就會(huì)發(fā)熱，嚴(yán)重影響使用壽命。逆變器的空載電流要小，一般在200毫安至400毫安。這樣的逆變器自身才能省電。（3）.發(fā)電機(jī)的效率：90年以前生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)永磁材料為鐵氧體，它的體積大，磁能積小，所以發(fā)電機(jī)的體積較大。現(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般為永磁低速發(fā)電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)子用的永磁材料為釹鐵硼，發(fā)電機(jī)的體積會(huì)減小。同等功率下，轉(zhuǎn)速低，體積小，發(fā)電機(jī)的效率越高，使用就會(huì)穩(wěn)定。一般微型機(jī)300W，500W額定功率時(shí)不超過400轉(zhuǎn)/分。1000W額定功率時(shí)不超過360轉(zhuǎn)/分。 （4）.風(fēng)葉：風(fēng)葉是易損壞的部件，它在旋轉(zhuǎn)中與大氣摩擦，空氣中有雜物如小樹枝，砂粒會(huì)直接擊打在高速旋轉(zhuǎn)的葉片上。好的葉片的表面應(yīng)有一層樹脂膠衣做為保護(hù)層。 （5）.立桿：立桿是支撐發(fā)電機(jī)及回轉(zhuǎn)體的部件，它的鋼性決定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性，如果過細(xì)，發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，立桿會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)現(xiàn)象，產(chǎn)生不穩(wěn)定因素，降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用壽命。例如300W風(fēng)力發(fā)電機(jī)的立桿直徑不能低于76mm。還有立桿表面要有防銹處理，最好是鍍鋅管，它的內(nèi)外都有鍍層，比刷油漆的耐腐蝕。6.找一個(gè)信譽(yù)好的廠家（如維爾仕）生產(chǎn)的產(chǎn)品：信譽(yù)好，它的產(chǎn)品質(zhì)量相對好些，售后服務(wù)也做的好，一般的生產(chǎn)廠家都會(huì)有質(zhì)保，在使用時(shí)出現(xiàn)什么問題，最終還是要回到廠家來處理。 選型誤區(qū) （1）.以為風(fēng)力發(fā)電機(jī)很簡單，要求風(fēng)速不高，轉(zhuǎn)起來就發(fā)電?，F(xiàn)在微型機(jī)的起動(dòng)風(fēng)速一般在2級(jí)風(fēng)，2級(jí)風(fēng)時(shí)基本都會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，可它只是發(fā)電了，達(dá)不到額定的電壓時(shí)，它只是空轉(zhuǎn)，沒有電流輸出，有效的風(fēng)速要在3級(jí)以上。所以你選機(jī)器時(shí)要知道當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力如何。 （2）.風(fēng)力發(fā)電機(jī)都一樣，買價(jià)格低的：風(fēng)力發(fā)電機(jī)不同于其它產(chǎn)品，它的工作環(huán)境很復(fù)雜，廠家為了應(yīng)付各種使用環(huán)境，生產(chǎn)的機(jī)器時(shí)材料會(huì)用好的，結(jié)實(shí)的，耐用的。成本自然會(huì)相對增加。比如立桿，300W的立桿，有的廠家用直徑60mm的鐵管，我們用直徑76mm的鍍鋅管，價(jià)錢自然不一樣。逆變器也如此，有的廠家用200W的變壓器做成300W的逆變器，我們用的是足300W的變壓器生產(chǎn)，先不說質(zhì)量能不能使用，成本就有差別了。 （3）.風(fēng)力發(fā)電機(jī)哪都能做，隨便找一家就行：正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，產(chǎn)品經(jīng)過多次的測試，并有龐大的用戶群反饋信息，及時(shí)調(diào)整，產(chǎn)品有系列的質(zhì)檢報(bào)告。有些廠家連產(chǎn)品測試的儀器都沒有，做出來的產(chǎn)品是否為合格產(chǎn)品就不得而知了。 （4）.蓄電池越大越好：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是綜合的產(chǎn)品，它的電池匹配應(yīng)與發(fā)電機(jī)的容量，當(dāng)?shù)仫L(fēng)速的大小，用電器的負(fù)載大小有關(guān)系。先從用電量考慮，匹配蓄電池，可選的風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)在當(dāng)?shù)氐淖畛Ｒ婏L(fēng)速下能把蓄電池充足。產(chǎn)品規(guī)格：FD3.8-5000, FD3.8-10000, FD10-20000, FD13-30000, FD15-50000, FD18-100000產(chǎn)品特點(diǎn)：a.風(fēng)葉強(qiáng)度高，韌性好，防紫外線，防腐蝕，抗大風(fēng)，具有良好的氣動(dòng)性能和獨(dú)特的強(qiáng)風(fēng)失速保護(hù)特性。b.使用日本進(jìn)口NSK軸承，工作效率高、耐磨、耐用可長達(dá)15年。c.采用H級(jí)耐高溫氣泡線，可耐高溫180d.磁鐵使用稀土釹鐵硼永久磁鐵，效率高且自重輕，耗能少，輸出功率大。e.自動(dòng)偏航對風(fēng)。f.采用機(jī)械剎車和電磁剎車雙重保護(hù)。技術(shù)參數(shù)：4.風(fēng)力發(fā)電廠的生產(chǎn)與技術(shù)管理第一節(jié) 生產(chǎn)指揮系統(tǒng) 風(fēng)電場運(yùn)行管理工作的主要任務(wù)就是提高設(shè)備可利用率和供電可靠性，保證風(fēng)電場的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和工作人員的人身安全，保持輸出電能符合電網(wǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，降低各種損耗。工作中必須以安全生產(chǎn)為基礎(chǔ)，科技進(jìn)步為先導(dǎo)，以整治設(shè)備為重點(diǎn)，以提高員工素質(zhì)為保證，以經(jīng)濟(jì)效益為中心，全面扎實(shí)地做好各項(xiàng)工作。 生產(chǎn)指揮系統(tǒng)是風(fēng)電場運(yùn)行管理的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)場長負(fù)責(zé)制及總工程師為領(lǐng)導(dǎo)的技術(shù)負(fù)責(zé)制的組織措施。它的正常運(yùn)轉(zhuǎn)能有力地保證指揮有序，有章可循，層層負(fù)責(zé)，人盡其職；也是實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場生產(chǎn)穩(wěn)定、安全，提高設(shè)備可利用率的重要手段；更是嚴(yán)格貫徹落實(shí)各項(xiàng)規(guī)章制度的有力保證。風(fēng)電場在國內(nèi)作為一種新興的發(fā)電企業(yè)形式，因其自身發(fā)展和生產(chǎn)性質(zhì)的特點(diǎn)，還未形成一種統(tǒng)一的組織機(jī)構(gòu)形式。就目前的已有形式來說，可用“小而全，少而精”來概括。這主要表現(xiàn)在：風(fēng)力發(fā)電涉及專業(yè)較多，包括電力電子、機(jī)械制造、空氣動(dòng)力、工業(yè)控制、機(jī)電一體化等；人員規(guī)模相對較小，組織機(jī)構(gòu)簡單；專業(yè)水平要求高，員工必須有較高的專業(yè)知識(shí)、技術(shù)業(yè)務(wù)水平和必要的技能技巧、即動(dòng)手能力，在工作中要采用比較先進(jìn)的管理方法和手段才能較好地完成各項(xiàng)工作任務(wù)。為此生產(chǎn)指揮系統(tǒng)在機(jī)構(gòu)設(shè)置上必須充分適應(yīng)風(fēng)力發(fā)電的行業(yè)特點(diǎn)，做到機(jī)構(gòu)精干、指揮有力、工作高效。生產(chǎn)指揮除了過去單一的行政命令以外，應(yīng)當(dāng)根據(jù)各風(fēng)電場的實(shí)際情況，積極采用承包經(jīng)營責(zé)任制等經(jīng)濟(jì)手段充分調(diào)動(dòng)基層單位和員工的積極性，實(shí)現(xiàn)最佳的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。第二節(jié) 安全管理安全管理是企業(yè)生產(chǎn)管理的重要組成部分，是一門綜合性的系統(tǒng)科學(xué)。風(fēng)電場因其所處行業(yè)的特點(diǎn)，安全管理涉及生產(chǎn)的全過程。必須堅(jiān)持“安全生產(chǎn)，預(yù)防為主”的方針，這是電力生產(chǎn)性質(zhì)決定的。因?yàn)闆]有安全就沒有生產(chǎn)，就沒有經(jīng)濟(jì)效益。安全工作要實(shí)現(xiàn)全員、全過程、全方位的管理和監(jiān)督，要積極開展各項(xiàng)預(yù)防性的工作防止安全事故發(fā)生。工作中應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。一、風(fēng)電場的安全管理工作的主要內(nèi)容 1. 根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，建立健全安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)和安全網(wǎng)風(fēng)電場應(yīng)當(dāng)設(shè)置專職的安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)和專（兼）職安全員，負(fù)責(zé)各項(xiàng)安全工作的監(jiān)督執(zhí)行。同時(shí)安全生產(chǎn)需要全體員工共同參與，形成一個(gè)覆蓋各生產(chǎn)崗位的安全網(wǎng)絡(luò)組織，這是安全工作的組織保證。 2.安全教育常抓不懈做到“全員教育、全面教育、全過程教育”，并掌握好教育的時(shí)間和方法，達(dá)到好的教育效果。對于新員工要切實(shí)落實(shí)三級(jí)安全教育制度，對已有員工定期進(jìn)行安全規(guī)程的培訓(xùn)考核，考核合格后方可上崗工作。 3.嚴(yán)肅認(rèn)真地貫徹執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章制度工作中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行DL7962001風(fēng)力發(fā)電場安全規(guī)程，并結(jié)合風(fēng)電生產(chǎn)的特點(diǎn)，建立符合生產(chǎn)需要，切實(shí)可行的“ 工作票制度”、“操作票制度”、“交接班制度”、“ 巡回檢查制度”、“ 操作監(jiān)護(hù)制度”、“ 維護(hù)檢修制度”等制度，認(rèn)真按照規(guī)程工作。 4.建立和完善安全生產(chǎn)責(zé)任制。明確每個(gè)員工的安全職責(zé)，做到獎(jiǎng)優(yōu)、罰劣，以做好涉及安全的各項(xiàng)工作為手段，達(dá)到提高安全管理水平、消滅事故、保證安全的目的。 5.事故調(diào)查要堅(jiān)持“三不放過”。調(diào)查分析事故應(yīng)當(dāng)按照電業(yè)生產(chǎn)事故調(diào)查規(guī)程的要求，實(shí)事求是，嚴(yán)肅認(rèn)真。切實(shí)做到事故原因不清不放過；事故責(zé)任者和各其他員工沒有受到教育不放過；沒有采取防范措施不放過。6.認(rèn)真編制并完成安措、反措計(jì)劃安全技術(shù)措施計(jì)劃和反事故措施計(jì)劃應(yīng)包括事故對策、安全培訓(xùn)、安全檢查及有關(guān)安全工作的上級(jí)指示等，對安全生產(chǎn)十分主要。應(yīng)當(dāng)結(jié)合電場生產(chǎn)實(shí)際做到針對性強(qiáng)、內(nèi)容具體，將安全工作做在其他各項(xiàng)工作的前面。二、風(fēng)電機(jī)組維護(hù)工作安全注意事項(xiàng)1）維護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組時(shí)應(yīng)打開塔架及機(jī)艙內(nèi)的照明燈具，保證工作現(xiàn)場有足夠的照明亮度。2）在登塔工作前必須手動(dòng)停機(jī)，并把維護(hù)開關(guān)置于維護(hù)狀態(tài)，將遠(yuǎn)程控制屏蔽。3）在登塔工作時(shí)，要佩戴安全帽、系安全帶，并把防墜落安全鎖扣安裝在鋼絲繩上，同時(shí)要穿結(jié)實(shí)防滑的膠底鞋。4）把維修用的工具、潤滑油等放進(jìn)工具包里，確保工具包無破損。在攀登時(shí)把工具包掛在安全帶上或者背在身上，切記避免在攀登時(shí)掉下任何物品。5）在攀登塔架時(shí)，不要過急，應(yīng)平穩(wěn)攀登，若中途體力不支可在中間平臺(tái)休息后繼續(xù)攀登，遇有身體不適，情緒異常者不得登塔作業(yè)。6）在通過每一