風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址標(biāo)準(zhǔn)化手冊(cè)V1版

宏觀選址標(biāo)準(zhǔn)化手冊(cè)總則1.1目的本規(guī)范規(guī)定了評(píng)估風(fēng)能資源過(guò)程中所使用的軟件、主要參數(shù)和相關(guān)參數(shù)的計(jì)算方法、資料收集和分析、項(xiàng)目評(píng)估、項(xiàng)目考察、敏感性因素排查、道路和集電線路初步設(shè)計(jì)及成果輸出的相關(guān)原則和要求。1.2適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)化手冊(cè)適用于風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估、信息收集、項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)考察、敏感性因素排查、道路和集電線路初步設(shè)計(jì)及成果輸出等工作，為風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址、考察、評(píng)估、成果提供參考依據(jù)。1.3引用規(guī)范下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GBT18709-2002風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源測(cè)量方法GBT18710-2002風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估方法MeteodynWT使用手冊(cè)Windsim9.0快速入門其余軟件使用手冊(cè)（待定補(bǔ)錄）使用工具2.1地圖工具GoogleEarthGoogleEarth是一款在線地圖軟件，主要用于地形圖的查看，坐標(biāo)、高程等信息的在線查看、虛擬定位、疊圖、面積測(cè)量等功能，可滿足風(fēng)資源評(píng)估過(guò)程中的前期選址中的地形比選、坐標(biāo)輸出、面積計(jì)算等功能。奧維地圖奧維地圖集成了Google地圖與衛(wèi)星圖、Bing衛(wèi)星圖、百度地圖、OpenCycle等高線地圖等多種地圖，可自由切換并離線使用。在衛(wèi)星圖上直接輸出10米精度的等高線，可直接讀取CAD設(shè)計(jì)文件并將其轉(zhuǎn)化為奧維對(duì)象，可以在線分享，并支持在手機(jī)上使用。在前期該規(guī)劃選址、項(xiàng)目考察階段等可以使用。globalmapperGlobalMapper能夠?yàn)g覽、合成、輸入、輸出大部分流行的掃描點(diǎn)陣圖、等高線、矢量數(shù)據(jù)集的軟件，它可以編輯、轉(zhuǎn)換、打印各類地圖圖形文件，可以利用全球情報(bào)系統(tǒng)（GIS）信息資源，可以轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)集的投影方式以符合你的項(xiàng)目的座標(biāo)系統(tǒng)，并可以同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)集的范圍進(jìn)行裁剪，還提供距離和面積計(jì)算，光柵混合、對(duì)比度調(diào)節(jié)、海拔高度查詢、視線計(jì)算，以及一些高級(jí)功能，如圖像校正、通過(guò)地表數(shù)據(jù)進(jìn)行輪廓生成、通過(guò)地表數(shù)據(jù)觀察分水嶺、對(duì)3Dpoint數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三角多邊形和網(wǎng)格化等。可以在地形圖制作、文件格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方面使用。2.2數(shù)據(jù)分析軟件2.2.1數(shù)據(jù)處理類軟件數(shù)據(jù)處理類軟件主要為WindOgrapher軟件，軟件是一款集成數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)處理等功能的集成軟件。它可以快速導(dǎo)入數(shù)據(jù)，以復(fù)雜的圖表顯示數(shù)據(jù)并提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制功能，執(zhí)行復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)分析并為決策者生成高質(zhì)量的報(bào)表。2.2.2大數(shù)據(jù)軟件及平臺(tái)大數(shù)據(jù)軟件及平臺(tái)主要包括AWS、格林威治、風(fēng)格、freemeso等平臺(tái)。其中AWS平臺(tái)主要是下載中尺度數(shù)據(jù)及長(zhǎng)期數(shù)據(jù)的平臺(tái)。格林威治、風(fēng)格、freemeso等平臺(tái)主要為部分廠家做出的集成3DGIS和風(fēng)資源圖譜可視化的平臺(tái)。也可提供包括中尺度氣象數(shù)據(jù)，地形海拔數(shù)據(jù)，地表覆蓋物及粗糙度數(shù)據(jù)，行政區(qū)劃及衛(wèi)星地圖數(shù)據(jù)，環(huán)境敏感區(qū)域數(shù)據(jù)。在風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址中，可作為前期初步判斷及無(wú)數(shù)據(jù)項(xiàng)目資源分析判斷的工具進(jìn)行應(yīng)用。2.3建模分析軟件建模分析軟件目前應(yīng)用的主要有美迪WT、WaSP、WindSim、擇風(fēng)大師等風(fēng)資源圖譜及發(fā)電量計(jì)算軟件軟件，同時(shí)還有WindFarmer、OpenWind、WindPRO等風(fēng)電場(chǎng)優(yōu)化軟件。目前我公司采用的主要為WindSim軟件和WaSP軟件。評(píng)估參數(shù)3.1參數(shù)定義參數(shù)采用下列定義：3.1.1風(fēng)場(chǎng)windsite擬進(jìn)行風(fēng)能資源開發(fā)利用的場(chǎng)地、區(qū)域或范圍。3.1.2風(fēng)電場(chǎng)windfarm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。3.1.3風(fēng)功率密度windpowerdensity與風(fēng)向垂直的單位面積中風(fēng)所具有的功率。3.1.4風(fēng)能密度windenergydensity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。3.1.5風(fēng)速windspeed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。3.1.6平均風(fēng)速averagewindspeed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3.1.7最大風(fēng)速maximumwindspeed10min平均風(fēng)速的最大值。3.1.8極大風(fēng)速extremewindspeed瞬時(shí)風(fēng)速的最大值。3.1.9風(fēng)速分布windspeeddistribution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)。3.1.10威布爾分布Weibulldistribution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)。3.1.11瑞利分布Rayleighdistribution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。3.1.12日變化diurnalvariation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。點(diǎn)到23點(diǎn)的風(fēng)速(或風(fēng)功率密度)變化。3.1.13年變化annualvariation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3.1.14年際變化interannualvariation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。3.1.15風(fēng)切變windshear風(fēng)速在垂直于風(fēng)向平面內(nèi)的變化。3.1.16風(fēng)切變冪律powerlawforwindshear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3.1.17風(fēng)切變指數(shù)windshearexponent通常用于描述風(fēng)速剖面線形狀的冪定律指數(shù)3.1.18湍流強(qiáng)度turbulenceintensity風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)偏差與平均風(fēng)速的比率。用同一組測(cè)量數(shù)據(jù)和規(guī)定的周期進(jìn)行計(jì)算。3.1.19輪毅高度hubheight從地面到風(fēng)輪掃掠面中心的高度。3.2計(jì)算方法3.2.1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(1):DWP=12ni=1n式中:DWP--平均風(fēng)功率密度，W/m2；n--在設(shè)定時(shí)段內(nèi)的記錄數(shù)；P--空氣密度，kg/m3；Vi3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ρ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(chǎng)測(cè)風(fēng)有壓力和溫度的記錄，則空氣密度按式(2)計(jì)算:ρ=PRT 式中:ρ--空氣密度，kg/m3；P--年平均大氣壓力，Pa;R--氣體常數(shù)(287J/kg·K):T--年平均空氣開氏溫標(biāo)絕對(duì)溫度（℃十273）。如果沒有風(fēng)場(chǎng)大氣壓力的實(shí)測(cè)值，空氣密度可以作為海拔高度(z)和溫度(T)的函數(shù)，按照式(3)計(jì)算出估計(jì)值:Ρ=(353.05/T)exp-0.034(z/T) (3)式中:ρ--空氣密度，kg/m3;z--風(fēng)場(chǎng)的海拔高度，m;T--年平均空氣開氏溫標(biāo)絕對(duì)溫度(℃+273)；表3.2-1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/s1＜1004.4＜1605.1＜2005.6差2100~1505.1160~2405.9200~3006.4一般3150~2005.6240~3206.5300~4007.0較好4200~2506.0320~4007.0400~5007.5好5250~3006.4400~4807.4500~6008.0很好6300~4007.0480~6408.2600~8008.8很好7400~10009.4640~160011.0800~200011.9很好注: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。與風(fēng)功率密度上限值對(duì)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。3.2.2風(fēng)能密度風(fēng)能密度表達(dá)式為式(4):DWE=12nj=1式中：DWE--風(fēng)能密度，W/m2;m--風(fēng)速區(qū)間數(shù)目;ρ--空氣密度，kg/m3;j--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。3.2.3風(fēng)切變冪律公式和風(fēng)切變指數(shù)風(fēng)切變冪律公式如式(5):V2=V1(Z2式中:α--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)α用式(6)計(jì)算:α=lg(V2/V1)lg?式中:V1與V2為實(shí)測(cè)值。某風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)切變指數(shù)計(jì)算結(jié)果如附錄中例表3.2-1及例圖3.2-1所示。3.2.4湍流強(qiáng)度的計(jì)算10min湍流強(qiáng)度按式(7)計(jì)算:IT=σV 式中:ITσ--V--10min平均風(fēng)速，m/s。3.2.5極大風(fēng)速與最大風(fēng)速最大風(fēng)速指50年一遇最大10min風(fēng)速，極大風(fēng)速指50年一遇3s極大風(fēng)速，具體計(jì)算方法參見附件1中的《風(fēng)電場(chǎng)50年一遇最大風(fēng)速計(jì)算方法分析》此處不再詳細(xì)說(shuō)明，計(jì)算到50年一遇最大10min風(fēng)速，可根據(jù)1.4的系數(shù)來(lái)獲得50年一遇3s極大風(fēng)速，即50年一遇3s極大風(fēng)速是50年一遇最大10min風(fēng)速的1.4倍。根據(jù)最終計(jì)算結(jié)果及表3.2-2判定風(fēng)電場(chǎng)強(qiáng)風(fēng)等級(jí)。表3.2-2風(fēng)機(jī)安全等級(jí)在表3.2-2中，所以的參數(shù)都是基于輪轂高度處而言的，其中：指10min參考平均風(fēng)速；A 表征高的湍流特性范疇；B 表征適中的湍流特性范疇；C 表征低的湍流特性范疇； 平均風(fēng)速時(shí)，湍流密度均值。3.2.6風(fēng)速和風(fēng)功率密度變化統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)測(cè)風(fēng)塔各高度逐月的風(fēng)速及風(fēng)功率密度變化，風(fēng)功率計(jì)算方法參見3.2.1部分，在有輔助軟件的情況下也可分析風(fēng)速及風(fēng)功率密度的日變化。如附錄中例表3.2-2及例圖3.2-2所示。3.2.7風(fēng)向玫瑰圖及風(fēng)能玫瑰圖統(tǒng)計(jì)測(cè)風(fēng)塔各高度數(shù)據(jù)風(fēng)向頻率分布及風(fēng)能方向頻率分布，一般情況下將風(fēng)向區(qū)分為16個(gè)扇區(qū)，分別計(jì)算各方向風(fēng)向及風(fēng)能所占的比例。如附錄中例表3.2-3及例圖3.2-3所示。3.2.8實(shí)測(cè)年風(fēng)速WEIBULL分布曲線圖威布爾分布是用于描述風(fēng)速分布的概率函數(shù)，可用兩個(gè)參數(shù)建立風(fēng)速分布的概率模型。由于風(fēng)速的分布符合威布爾分布，可用威布爾分布的尺度參數(shù)A與形狀參數(shù)k基本上反映風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)速分布的規(guī)律和風(fēng)頻曲線的形狀。K越大，年平均風(fēng)速變化越小，K越小，年平均風(fēng)速變化越大。根據(jù)實(shí)測(cè)完整年風(fēng)速系列計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)完整年威布爾分布參數(shù)A、k。威布爾分布的公式如下所示：f=上式中：a：尺度參數(shù)k：形狀參數(shù)V：風(fēng)速當(dāng)k=2時(shí)，威布爾分布又稱為瑞利分布。一般情況下，威布爾分布曲線及相關(guān)參數(shù)通過(guò)軟件計(jì)算得出。3.2.9實(shí)測(cè)年風(fēng)速及風(fēng)能頻率分析一般按照步長(zhǎng)為1m/s的區(qū)間統(tǒng)計(jì)各個(gè)風(fēng)速段及各風(fēng)速段所對(duì)應(yīng)風(fēng)能所占全年所吹風(fēng)速或全年總風(fēng)能的比例。例如：某測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示3m/s～4m/s區(qū)間所占風(fēng)頻為10%，風(fēng)能頻率為5%。即表示全年有365*24*10%=876小時(shí)所刮的風(fēng)處于3m/s～4m/s區(qū)間，全年所刮風(fēng)的總能量（總風(fēng)功率密度）中3m/s～4m/s風(fēng)速區(qū)間所占比例為5%。如附錄中例表3.2-4及例圖3.2-4所示。完成上述統(tǒng)計(jì)后，應(yīng)再總結(jié)預(yù)選風(fēng)機(jī)輪轂高度或接近輪轂高度處的風(fēng)頻狀況，例如某風(fēng)機(jī)切入、切出風(fēng)速分別為3m/s、25m/s，額定滿發(fā)風(fēng)速為10m/s。則應(yīng)統(tǒng)計(jì)測(cè)風(fēng)塔預(yù)選風(fēng)機(jī)輪轂高度或接近輪轂高度處3m/s～25m/s可利用風(fēng)速區(qū)間占全年的比例，10m/s～25m/s滿發(fā)風(fēng)速區(qū)間占全年的比例。資料分析4.1資料收集4.1.1收集原則資料提供主要由技術(shù)人員配合開發(fā)人員收集得到，或者由技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)考察獲得。4.1.2收集內(nèi)容對(duì)于有規(guī)劃的風(fēng)電場(chǎng)，首先要收集風(fēng)區(qū)規(guī)劃報(bào)告，了解規(guī)劃區(qū)內(nèi)的基本情況。對(duì)于一般風(fēng)電場(chǎng)，要收集場(chǎng)區(qū)周邊的已建成風(fēng)電場(chǎng)信息，場(chǎng)區(qū)附近測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)，場(chǎng)區(qū)其他基本資料?；厩闆r包括位置、地形、地質(zhì)、屬性、電網(wǎng)、道路、國(guó)土。位置：行政屬性、行政邊界、區(qū)域拐點(diǎn)坐標(biāo)；地形：海拔高度、基本狀況；地質(zhì)：沙石、土質(zhì)、巖體；屬性：戈壁灘、草場(chǎng)、耕地、保護(hù)區(qū)、特種保護(hù)區(qū)；電網(wǎng)：電壓等級(jí)、相對(duì)距離、電站歸屬，電網(wǎng)地理位置分布圖，當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)負(fù)荷消納情況、日最小負(fù)荷。道路：道路屬性、相對(duì)距離、便捷情況；國(guó)土：土地利用規(guī)劃圖、壓覆礦（探礦區(qū)和采礦區(qū)）。環(huán)保：生態(tài)紅線圖。林業(yè)：林地屬性圖。主要確定是否存在國(guó)家公益林、天然有林地等限制性林地。文物、軍事等：主要包括當(dāng)?shù)匚奈镂恢脠D和軍事限制區(qū)域圖，機(jī)場(chǎng)凈空范圍。大型工程規(guī)劃。要收集其他公司占地情況。主要包括介入公司名稱占據(jù)的位置、待開發(fā)的容量、建設(shè)周期，已建成風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量、采用機(jī)型等。要收集氣象站長(zhǎng)期資料。收集場(chǎng)區(qū)附近的水文、地質(zhì)、自然災(zāi)害等方面的資料。要收集周邊70公里范圍內(nèi)已建成或者在建的風(fēng)電場(chǎng)的可行性研究報(bào)告，作為補(bǔ)充性資料。4.1.3收集渠道通過(guò)與政府對(duì)接，前往相關(guān)政府單位進(jìn)行查詢。。要與政府、氣象局、當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期居住人員溝通，了解考察區(qū)域內(nèi)的風(fēng)資源狀況，凡接觸的涉及風(fēng)資源描述的資料盡量收集齊全。要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、縣志、論文等渠道收集資料。要通過(guò)衛(wèi)星資料、模式資料預(yù)測(cè)考察區(qū)域內(nèi)的風(fēng)資源。（由于國(guó)內(nèi)政策的限定及資料的保密性，收集難度較大）。4.2資料分析將收集的風(fēng)資源信息形成Googleearth文件形式，以便于查找和地圖分析。建立風(fēng)電場(chǎng)基本信息庫(kù)，可以采取不同的格式和形式，便于后期項(xiàng)目計(jì)算和微觀選址時(shí)查閱。將整理好的資料備案，以便開發(fā)人員、技術(shù)人員出具相關(guān)的文件、報(bào)告等使用。資源評(píng)估5.1氣候條件分析5.1.1大氣環(huán)流在我國(guó)北緯30°~60°主要的風(fēng)能來(lái)自西風(fēng)氣流的影響；西風(fēng)帶上的風(fēng)力能量主要集中在西風(fēng)急流上，地面風(fēng)電場(chǎng)的能量主要是西風(fēng)急流拖曳而成。西風(fēng)急流是盛行西風(fēng)帶對(duì)流層上層或平流層中一般強(qiáng)而窄的氣流。該區(qū)域的空氣運(yùn)動(dòng)主要是由西向東，在對(duì)流層中上部和平流層下部尤其如此。形成原因：溫度導(dǎo)致氣壓差，地轉(zhuǎn)偏向力。5.1.2季風(fēng)環(huán)流由于陸地和海洋在各個(gè)季節(jié)中受熱和冷卻程度不同，使風(fēng)向隨季節(jié)產(chǎn)生有規(guī)律的變化，這種隨季節(jié)而改變方向的空氣流動(dòng)稱為季風(fēng)，中國(guó)古代稱為“信風(fēng)”，表明這種風(fēng)的風(fēng)向總是隨著季節(jié)而改變。我國(guó)位于亞洲東部，是一個(gè)典型的季風(fēng)氣候國(guó)家。這里是全球海陸差異引起的季風(fēng)最強(qiáng)的地區(qū)。我國(guó)的季風(fēng)，冬季主要在西風(fēng)帶影響之下，盛行西北氣流。夏季西風(fēng)帶北移，南方為大陸熱低壓控制，副熱帶高壓從海洋移至大陸，轉(zhuǎn)為西南氣流。春秋則為過(guò)渡季節(jié)。此外，海陸分布，青藏高原對(duì)我國(guó)季風(fēng)環(huán)流也產(chǎn)生重要影響。在冬季，大陸高壓氣壓梯度強(qiáng)大，而夏季熱低壓的氣壓梯度較弱，因而夏季風(fēng)比冬季風(fēng)弱，這是我國(guó)季風(fēng)的重要特征。通過(guò)區(qū)域所處的地理位置，判斷區(qū)域氣候類型，分析區(qū)域顯著的氣候特征。氣候類型主要特征在我國(guó)分布范圍溫帶季風(fēng)氣候夏季炎熱多雨、冬季寒冷干燥,盛行西北、東南風(fēng)秦嶺—淮河以北地區(qū)亞熱帶季風(fēng)氣候夏季高溫多雨、冬季低溫少雨，盛行東北、西南風(fēng)秦嶺—淮河以南地區(qū)熱帶季風(fēng)氣候全年高溫，分旱、雨兩季，盛行東北、西南風(fēng)云南南部、海南島、臺(tái)灣島南部、廣東雷州半島溫帶大陸性氣候夏季炎熱濕潤(rùn)，冬季寒冷干燥，盛行西北、東南風(fēng)我國(guó)西北部，主要包括新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙等地區(qū)高原高山氣候空氣比較干燥，稀薄，太陽(yáng)輻射比較強(qiáng)，氣溫比較低，風(fēng)力大，多大風(fēng)、雷暴和冰雹等天氣青藏高原中國(guó)氣候分布圖5.1.3局地環(huán)流盡管大氣環(huán)流對(duì)盛行風(fēng)的分布影響很大，但就某一個(gè)地區(qū)而言，當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷匦螚l件對(duì)主風(fēng)向分布的影響也很明顯。實(shí)際上，局地風(fēng)往往是大尺度環(huán)流系統(tǒng)和當(dāng)?shù)貧夂驐l件相互作用的結(jié)果。(1)海陸風(fēng)海陸風(fēng)是由陸地和海洋的熱力差異引起。如圖所示，白天，由于太陽(yáng)輻射，陸地近地面溫度上升快，空氣密度降低，空氣受熱上升，形成低氣壓，風(fēng)由海面吹向陸地，稱為海風(fēng);夜間形成與白天情況相反的氣壓差，風(fēng)由陸地吹向海面稱為陸風(fēng)。由于海陸溫差較小，風(fēng)的周期短且風(fēng)力較弱。但是在海岸附近的海陸風(fēng)強(qiáng)度較大，是近海地區(qū)風(fēng)能的重要來(lái)源。以水平范圍來(lái)說(shuō)，海風(fēng)深入大陸在溫帶約為15-50公里，熱帶最遠(yuǎn)不超過(guò)100公里，陸風(fēng)侵入海上最遠(yuǎn)20-30公里，近的只有幾公里。以垂直厚度來(lái)說(shuō)，海風(fēng)在溫帶約為幾百米，熱帶也只有1-2公里；只是上層的反向風(fēng)常常要更高一些。至于陸風(fēng)則要比海風(fēng)淺，最強(qiáng)的陸風(fēng)，厚度只有200-300米，上部反向風(fēng)僅伸達(dá)800米。在中國(guó)臺(tái)灣省，海風(fēng)厚度較大，約為560一700米，陸風(fēng)為250-340米。以熱帶地區(qū)的海陸風(fēng)最強(qiáng)，海風(fēng)風(fēng)速達(dá)7米/秒，陸風(fēng)風(fēng)速1～2米/秒。海風(fēng)（左）和陸風(fēng)（右）(2)山谷風(fēng)山谷風(fēng)是多山地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)的多種氣流模式。山谷風(fēng)是以24小時(shí)為周期的一種地方性風(fēng)。山谷風(fēng)多發(fā)生在山脊的南坡(北半球)，山坡上的空氣經(jīng)太陽(yáng)輻射加熱后，空氣密度降低，空氣受熱上升，形成低氣壓，氣流沿山坡上升，形成谷風(fēng);夜間風(fēng)向相反，氣流順山坡下降，成為山風(fēng)。谷風(fēng)的平均速度約每秒2~4米，有時(shí)可達(dá)每秒7~10米。。谷風(fēng)所達(dá)厚度一般約為谷底以上500~1000米，這一厚度還隨氣層不穩(wěn)定程度的增加而增大，因此，一天之中，以午后的伸展厚度為最大。山風(fēng)厚度比較薄，通常只及300米左右。山谷風(fēng)是山區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)的一種局地環(huán)流，只要大范圍氣壓場(chǎng)比較弱，就有山谷風(fēng)出現(xiàn)，有些高原和平原的交界處，也可以觀測(cè)到與山谷風(fēng)相似的局地環(huán)流。山谷風(fēng)一般較弱，但在某些地區(qū)或山隘口處也會(huì)有較大的風(fēng)速，同樣可以作為風(fēng)能的來(lái)源。谷風(fēng)（左）和山風(fēng)（右）5.1.4風(fēng)速季節(jié)變化分析通過(guò)收集氣象站長(zhǎng)期風(fēng)速資料，分析近30年平均風(fēng)速年際變化、逐月平均風(fēng)速分布和日風(fēng)速分布情況，得到近30年平均風(fēng)速變化直方圖、多年逐月平均風(fēng)速直方圖和平均風(fēng)速日變化曲線圖。氣象站30年平均風(fēng)速分布圖氣象站近30年各月平均風(fēng)速變化直方圖測(cè)風(fēng)塔平均風(fēng)速日變化曲線通過(guò)30年平均風(fēng)速變化直方圖可直觀的看出年平均風(fēng)速的變化規(guī)律，以及預(yù)計(jì)測(cè)風(fēng)年是大小風(fēng)年，為代表年訂正做數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。多年逐月平均風(fēng)速直方圖可以分析出多年風(fēng)速存在的季節(jié)性變化，風(fēng)速的季節(jié)性變化可指導(dǎo)數(shù)據(jù)分析及施工周期安排等工作。平均風(fēng)速日變化曲線圖可知風(fēng)速日變化過(guò)程。年、月、日風(fēng)速變化規(guī)律均對(duì)風(fēng)功率預(yù)測(cè)有著極大的指導(dǎo)意義。5.1.5常年主風(fēng)向判定分析根據(jù)氣象站多年的風(fēng)向資料統(tǒng)計(jì)出全年風(fēng)向頻率表和玫瑰圖，逐月風(fēng)向玫瑰圖。通過(guò)這兩類圖可以區(qū)域判斷全年盛行主風(fēng)向和單月盛行主風(fēng)向，可在宏觀選址時(shí)結(jié)合區(qū)域成風(fēng)原理分析風(fēng)資源分布情況。主風(fēng)向越集中，有利于風(fēng)機(jī)排布，資源利用價(jià)值越高氣象站全年風(fēng)向玫瑰圖5.1.6災(zāi)害性天氣分析分析內(nèi)容包括熱帶氣旋、冰凍天氣、雷暴天氣、鹽霧、局部地區(qū)沙塵暴。一）熱帶氣旋熱帶氣旋是發(fā)生在熱帶、亞熱帶地區(qū)海面上的氣旋性環(huán)流，是地球物理環(huán)境中最具破壞性的天氣系統(tǒng)之一。熱帶氣旋會(huì)造成臺(tái)風(fēng)、颶風(fēng)、狂風(fēng)、暴雨、洪水等災(zāi)害天氣，對(duì)于沿海風(fēng)電場(chǎng)和海上風(fēng)電場(chǎng)存在強(qiáng)烈的破壞性。熱帶氣旋對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的影響利弊兼有,強(qiáng)度不太強(qiáng)(如風(fēng)暴量級(jí))的熱帶氣旋以及其外圍環(huán)流影響的區(qū)域,可以給風(fēng)電場(chǎng)帶來(lái)較長(zhǎng)的滿發(fā)時(shí)段;但是強(qiáng)度較強(qiáng)的熱帶氣旋,如臺(tái)風(fēng),會(huì)造成具有破壞性的極端風(fēng)速，對(duì)風(fēng)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)極大的危害。主要收集分析氣象站常年風(fēng)速數(shù)據(jù)和災(zāi)害性天氣記錄，通過(guò)歐洲風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)II、GB5009-2001規(guī)范的風(fēng)壓法、極值I型、五日最大風(fēng)速法等方式計(jì)算區(qū)域50年一遇最大風(fēng)速及50年一遇極大風(fēng)速。針對(duì)區(qū)域的極端風(fēng)況，根據(jù)IEC61400-1標(biāo)準(zhǔn)選擇不同等級(jí)的機(jī)組類型。二）冰凍天氣冰凍天氣對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的主要影響為：影響葉片氣動(dòng)性能、風(fēng)速與功率不匹配、機(jī)組偏航不準(zhǔn)、葉片折斷、超荷載運(yùn)行、高空墜物等，造成風(fēng)電場(chǎng)電量損失。影響風(fēng)電場(chǎng)的結(jié)冰的形式主要分為雨凇和霧凇，雨凇主要分布在長(zhǎng)江以南地區(qū)，包括云南、貴州、江西、湖南、湖北、秦嶺山區(qū)、河南、浙江、福建等省，北方主要分布在新疆西北部和遼寧南部，雨凇最嚴(yán)重的在云南東北部和貴州。霧凇主要分布在長(zhǎng)江以北地區(qū)，新疆北部、東北中部、華北東部、秦嶺山區(qū)，南方基本沒有霧凇發(fā)生。年冰凍日數(shù)30天以上的的氣象站海拔都在500m-3100m之間,霧凇受海拔影響比雨凇更為顯著。冰凍天氣一般發(fā)生于冬季11月份到來(lái)年的3月份，最嚴(yán)重的集中于12月到2月，最嚴(yán)重月份為1月份，其次為12月份。冰凍天氣受氣溫、濕度和風(fēng)速影響較大。有利于發(fā)生冰凍天氣的日平均氣溫在-26℃-3℃之間，0℃最適宜冰凍生成。日平均風(fēng)速集中在小于或等于6m/s范圍內(nèi)，冰凍發(fā)生頻次最大的日平均風(fēng)速為1.5m/s。日平均濕度集中在大于等于70%的范圍內(nèi)，冰凍天氣發(fā)生頻次最大的日均相對(duì)濕度發(fā)生在80%。通過(guò)分析氣象站常年冰凍日數(shù)，設(shè)置相對(duì)合理的冰凍折減系數(shù)。三）雷暴天氣雷擊是自然界中對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行危害最大的一種災(zāi)害。雷電釋放的巨大能量會(huì)造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片損壞、發(fā)電機(jī)絕緣擊穿、控制元器件燒毀等。因風(fēng)機(jī)所處的地形位置不同,雷擊事故率有所不同,地處山區(qū)的風(fēng)機(jī)其雷擊事故率最高，且雷擊事故中,大部分不是由于直擊雷引起的,而是非直擊雷造成的損害。我國(guó)東南沿海和北部山區(qū)是風(fēng)能資源豐富的地區(qū);但該地區(qū)地形復(fù)雜,雷暴日較多。關(guān)于當(dāng)?shù)乩妆┨鞖饪梢圆樵儺?dāng)?shù)貧庀箨P(guān)于雷暴日數(shù)記錄。目前機(jī)大都依據(jù)IEC61400/24-2010、IEC62305-2006標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，符合GL認(rèn)證規(guī)范。如當(dāng)?shù)乩妆┣闆r特殊，可與機(jī)組廠家溝通。四）鹽霧我國(guó)東南部沿海,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),多年年平均氣溫都在20℃以上。盛行的海陸風(fēng)把含有鹽分的水汽吹向風(fēng)電場(chǎng)與設(shè)備元器件大面積接觸,鹽霧中高濃度的氯化鈉迅速分解為鈉離子和氯離子,與金屬材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成強(qiáng)酸性的金屬鹽,在葉片表面形成覆蓋層,嚴(yán)重影響了葉片氣動(dòng)性能;降低設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,生成氧化合物使電氣觸點(diǎn)接觸不良,損壞電氣設(shè)備,降低風(fēng)機(jī)承受載荷能力。通過(guò)收集當(dāng)?shù)貧庀笳境Ｄ隃囟?、濕度及大氣成分相關(guān)資料，如有條件進(jìn)行鹽霧測(cè)試。針對(duì)不同區(qū)域選擇防腐等級(jí)不同的機(jī)組類型。五）沙塵暴：針對(duì)三北地區(qū)。 沙塵暴是指強(qiáng)風(fēng)揚(yáng)起地面沙塵，使空氣變得混濁，水平能見度低于1km的惡劣天氣現(xiàn)象。在氣象學(xué)中規(guī)定，凡水平方向有效能見度小于1km的風(fēng)沙現(xiàn)象，稱為沙塵暴。沙塵暴是風(fēng)力侵蝕的一種極端現(xiàn)象，不同于浮塵和揚(yáng)沙天氣。它主要發(fā)生于干旱、半干旱地區(qū)，但也波及到半濕潤(rùn)乃至濕潤(rùn)地區(qū)。沙塵暴對(duì)風(fēng)機(jī)的影響在于揚(yáng)塵沙礫附著于葉片上，增加機(jī)組載荷，并腐蝕葉片涂層。狂風(fēng)夾帶的沙塵還會(huì)損壞風(fēng)速儀風(fēng)向儀這些精密儀器。同時(shí)，沙塵暴還伴隨極風(fēng)，對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行存在較大的威脅。通過(guò)收集當(dāng)?shù)貧庀笳旧硥m日數(shù)及大風(fēng)天氣統(tǒng)計(jì)資料，分析沙塵可能對(duì)風(fēng)電場(chǎng)造成的影響程度，根據(jù)沙塵暴日數(shù)，通常認(rèn)為超過(guò)15日，發(fā)電量折減按96%進(jìn)行計(jì)算。表：氣象參數(shù)匯總氣象參數(shù)單位平均風(fēng)速m/s風(fēng)向°極端氣溫℃多年平均氣溫℃多年平均氣壓hPa多年平均水氣壓hPa全年冰雹日數(shù)天全年雷暴日數(shù)天年平均降水量mm多年最大降水量mm多年最小降水量Mm累年10min平均最大風(fēng)速m/s50年一遇10m高度10min平均最大風(fēng)速m/s最大覆冰厚度mm…5.3地形地貌分析要針對(duì)風(fēng)區(qū)成風(fēng)原理的地形因素影響分析。分析內(nèi)容主要包括狹管效應(yīng)、氣流質(zhì)量堆積后翻山、強(qiáng)烈的溫度梯度、障礙物引起的擾流加速效應(yīng)。5.3.1狹管效應(yīng)當(dāng)氣流由開闊地帶流入地形構(gòu)成的峽谷時(shí)，由于空氣質(zhì)量不能大量堆積，于是加速流過(guò)峽谷，風(fēng)速增大。當(dāng)流出峽谷時(shí)，空氣流速又會(huì)減緩。這種地形峽谷對(duì)氣流的影響稱為“狹管效應(yīng)”。形成風(fēng)能加速的狹管效應(yīng)需要一定條件，即該地區(qū)的盛行風(fēng)向與狹管的方向一致。形成狹管效應(yīng)的氣流通道的表面應(yīng)盡可能平滑，否則將會(huì)產(chǎn)生較大的湍流，對(duì)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生不利影響。例如：新疆的阿拉山口的風(fēng)速加速主要是受到了狹管效應(yīng)的影響。由于該峽管窄且長(zhǎng)，易形成破壞性較大的風(fēng)速。5.3.2氣流質(zhì)量堆積后翻山氣流流入盆地而后由盆地缺口流出的現(xiàn)象。部分盆地缺口由于地形分布，海拔較外側(cè)要高，形成一個(gè)明顯的“檻”。氣流在盆地一側(cè)進(jìn)行堆積，而后翻越“檻”，氣流下沉并加速流動(dòng)，形成大風(fēng)。例如：新疆吐魯番小草湖風(fēng)區(qū)就是典型的氣流質(zhì)量堆積后翻山，氣流一直向南行駛，翻過(guò)南部地形上的“檻”，一部分氣流流向托克遜形成東北偏北風(fēng)，一部分氣流流向吐魯番小草湖，形成該區(qū)域的破壞性大風(fēng)。5.3.3.障礙物引起的擾流加速效應(yīng)平坦地形風(fēng)通道中隆起的山地，會(huì)迫使氣流發(fā)生爬山與分離。一般情況下，四周開闊的山丘或山脊上的風(fēng)速較大，這是由于氣流在經(jīng)過(guò)迎風(fēng)坡時(shí)受到地形擠壓，產(chǎn)生加速效應(yīng)，使山頂風(fēng)速達(dá)到最大。一般與主風(fēng)向垂直的山脊是比較理想的風(fēng)場(chǎng)布機(jī)區(qū)域。爬坡風(fēng)的產(chǎn)生與山的坡度有很大關(guān)系，如果迎風(fēng)面山體坡度過(guò)大，不僅不會(huì)產(chǎn)生風(fēng)加速效應(yīng)，還將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的湍流，影響風(fēng)能的利用。而經(jīng)過(guò)山體側(cè)面的氣流由于氣壓梯度力的作用而加速，對(duì)于區(qū)域宏觀選址來(lái)說(shuō)，山的兩側(cè)是優(yōu)選的區(qū)域，風(fēng)資源最為優(yōu)越。例如：北塔山風(fēng)區(qū)的加速效應(yīng)受益于障礙物產(chǎn)生的擾流加速。主導(dǎo)氣流是額爾齊斯河谷風(fēng)區(qū)下游的氣流，沿山脈向東南方向移動(dòng)，遇到北塔山，氣流發(fā)生擾流。另外，白塔山四周地形起伏不大，產(chǎn)生了“文丘里效應(yīng)”，造成背風(fēng)面氣壓較低，從而對(duì)擾流的氣流產(chǎn)生吸附作用，使得地形邊緣的氣流加速前行。5.4流場(chǎng)分析障礙物會(huì)對(duì)風(fēng)速及風(fēng)向產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)在在障礙物后方形成的渦流以及對(duì)風(fēng)向的擾亂，障礙物對(duì)風(fēng)速的影響范圍與障礙物形狀、位置和風(fēng)速等因素有關(guān)。障礙物產(chǎn)生的渦流的范圍與其尺寸及風(fēng)速成正相關(guān)。針對(duì)場(chǎng)外障礙物，分析內(nèi)容包括障礙物形狀（平面投影面積、高度），障礙物在風(fēng)場(chǎng)中位置（上風(fēng)向還是下風(fēng)向，與開發(fā)風(fēng)場(chǎng)直線距離），障礙物對(duì)風(fēng)場(chǎng)是加速效應(yīng)還是阻礙作用；針對(duì)場(chǎng)內(nèi)障礙物，分析內(nèi)容應(yīng)包括障礙物形狀（高度），障礙物屬性（能否拆遷），障礙物位置。目前公認(rèn)，當(dāng)風(fēng)通過(guò)高度為H的障礙物時(shí)，在障礙物水平方向前方2H范圍，后方10~20H范圍，垂直方向2H范圍均會(huì)產(chǎn)生紊流，風(fēng)場(chǎng)選址時(shí)需考慮障礙物的影響范圍，如比較復(fù)雜需利用CFD軟件進(jìn)一步模擬流場(chǎng)，分析紊流范圍。針對(duì)下墊面分析，粗糙度：地表粗糙度由地表粗糙元的尺寸和分布決定。對(duì)于陸地比哦啊面，粗糙元主要有植被、建筑區(qū)和土壤表面。地表粗糙度是作為大氣下邊界出現(xiàn)的幾何長(zhǎng)度，是對(duì)風(fēng)廓線中平均風(fēng)速等于零的高度。中性穩(wěn)定大氣近地層的風(fēng)廓線為：U(Z)/U*=ln(Z/Z0)/k式中：Z0——地表粗超長(zhǎng)度，單位為m；U*——具有速度量綱的非負(fù)常數(shù)，稱為摩擦速度。U*的二次方具有湍流切應(yīng)力的性質(zhì)。根據(jù)粗糙度的概念，當(dāng)平均風(fēng)速U(Z)為零時(shí)的高度就是Z0。根據(jù)公式可知，只要測(cè)量?jī)蓚€(gè)高度的平均風(fēng)速，就可以推導(dǎo)出U*和，也可以根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)的外推，估算平均風(fēng)速為零時(shí)的高度。在風(fēng)資源和微觀選址工程中，一般不會(huì)直接計(jì)算粗糙長(zhǎng)度。在實(shí)際工作中，根據(jù)地表粗糙元的特征進(jìn)行估計(jì)。根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間的各地觀測(cè)結(jié)果，歸納得出的各種地表粗糙長(zhǎng)度的典型值如下圖。針對(duì)區(qū)域熱穩(wěn)定度進(jìn)行分析，在傳統(tǒng)的風(fēng)能資源評(píng)估中，一般對(duì)全年的風(fēng)流數(shù)據(jù)進(jìn)行平均統(tǒng)計(jì)，大氣往往被假定為是中性的，因此沒有考慮熱穩(wěn)定度的影響。對(duì)于平均風(fēng)速較低(<6m/s)的風(fēng)電場(chǎng)，熱效應(yīng)對(duì)大氣的影響開始變得非常顯著;對(duì)于海上風(fēng)電場(chǎng)，大氣穩(wěn)定度的影響超過(guò)地形和粗糙度的影響，大氣穩(wěn)定度在風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估和發(fā)電量測(cè)算中的作用不容小視。判斷大氣穩(wěn)定度的方法有幾種，都需要用到云量、不同高度層溫度差等氣象指標(biāo)，在風(fēng)電場(chǎng)資源評(píng)估過(guò)程中，不容易獲得。在實(shí)際評(píng)估工作中，最可行的判定大氣熱穩(wěn)定度等級(jí)的方法是風(fēng)向脈動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差法，即根據(jù)10m風(fēng)向脈動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差判定大氣穩(wěn)定度，具體標(biāo)準(zhǔn)如下：穩(wěn)定度類ABCDEF≥22.517.5~22.512.5~17.57.5~12.53.8~7.5＜3.8其中，A、B、C表示依次表示極不穩(wěn)定、中等不穩(wěn)定、弱不穩(wěn)定類型;D表示中性類型;E、F依次表示弱穩(wěn)定、中等穩(wěn)定類型。5.4數(shù)據(jù)分析5.4.1中尺度數(shù)據(jù)分析對(duì)于場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)或在代表性范圍內(nèi)無(wú)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的項(xiàng)目，建議采用中尺度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。一般采用格林威治、大賢風(fēng)格、freemeso等數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行多平臺(tái)綜合分析。結(jié)合距離場(chǎng)區(qū)較近的測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)，分析其風(fēng)速大小、與數(shù)據(jù)平臺(tái)相關(guān)性，風(fēng)速趨勢(shì)、頻率分布等，確定大數(shù)據(jù)平臺(tái)風(fēng)速與實(shí)際風(fēng)速的誤差大小值。分析場(chǎng)區(qū)與已知測(cè)風(fēng)塔處風(fēng)向變化情況，結(jié)合上述成風(fēng)原理，分析該區(qū)域風(fēng)速風(fēng)向變化情況，最后再結(jié)合場(chǎng)區(qū)與已知測(cè)風(fēng)塔海拔高度差等，進(jìn)行判斷分析。最終推算場(chǎng)區(qū)風(fēng)速、風(fēng)向等。詳細(xì)的分析內(nèi)容，按照風(fēng)資源評(píng)估報(bào)告（無(wú)數(shù)據(jù)版）進(jìn)行分析。5.4.2測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)分析對(duì)于場(chǎng)區(qū)已有測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的風(fēng)電項(xiàng)目，需要對(duì)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，主要包括測(cè)風(fēng)塔情況分析，測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)分析，代表年分析等。測(cè)風(fēng)塔情況分析主要分析測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)時(shí)長(zhǎng)、測(cè)風(fēng)塔在水平方向和垂直方向的代表性、測(cè)風(fēng)塔測(cè)風(fēng)信息等內(nèi)容。測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)分析主要包括平均風(fēng)速、風(fēng)功率密度、風(fēng)向、空氣密度、湍流、風(fēng)切變、極大風(fēng)速等內(nèi)容。代表年分析主要包括測(cè)風(fēng)塔與長(zhǎng)期數(shù)據(jù)的相關(guān)性、長(zhǎng)期數(shù)據(jù)的變化情況、代表年訂正等。詳細(xì)的分析內(nèi)容，按照風(fēng)資源評(píng)估報(bào)告（數(shù)據(jù)版）進(jìn)行分析。5.5機(jī)位排布 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組排布原則：1）根據(jù)《風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》（DL/T5384-2007），風(fēng)電機(jī)組布置需要考慮對(duì)臨近風(fēng)機(jī)的影響和尾流。根據(jù)初步擬定原則，垂直主風(fēng)向方向，風(fēng)電機(jī)組之間距離不小于2.5D（D為風(fēng)電機(jī)組風(fēng)輪直徑），平行主風(fēng)向方向，風(fēng)機(jī)之間距離不小于5D，且需盡量減小風(fēng)機(jī)間的尾流影響，總體原則為單機(jī)尾流不大于10%，綜合尾流不大于8%。2）在擬建場(chǎng)區(qū)內(nèi)，應(yīng)盡量選擇風(fēng)能資源分布較好的區(qū)域進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組排布，兼顧風(fēng)電機(jī)組運(yùn)輸?shù)跹b的難易程度。3）力求全場(chǎng)風(fēng)電發(fā)電量最大的同時(shí)，風(fēng)電機(jī)組排布不要過(guò)于分散，以便于管理和降低場(chǎng)內(nèi)輸變電的投資。4）地面若有障礙物，風(fēng)機(jī)應(yīng)避開障礙物的尾流影響區(qū)。5）情況允許時(shí)，布置的機(jī)位在視覺上應(yīng)盡量美觀。6）廠區(qū)內(nèi)有部分居民點(diǎn)，保持與居民點(diǎn)足夠距離，避免噪音對(duì)居民點(diǎn)產(chǎn)生的影響；根據(jù)目前約定，風(fēng)電點(diǎn)位距離居民點(diǎn)要大于400m，處于350-400m之間的風(fēng)機(jī)點(diǎn)位為風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位，應(yīng)在報(bào)告中表明并做單獨(dú)討論分析。對(duì)于零星居民點(diǎn)（1戶或無(wú)人居住房屋）以及工廠等，要滿足1.5倍倒塔距離。7）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組排布不要過(guò)于分散，以減少電力電纜的距離，同時(shí)便于管理。8）風(fēng)機(jī)機(jī)位選擇本著不占用或少占用農(nóng)田的原則。要排除公益林、基本農(nóng)田、軍事等敏感性因素。9）對(duì)于養(yǎng)殖場(chǎng)，因酌情考慮，在報(bào)告中表明距離并做分析。對(duì)于墳地、信號(hào)塔需單獨(dú)表明方位及墳?zāi)箓€(gè)數(shù)。10）距離鐵路、高速等，要有1.5倍風(fēng)輪直徑。對(duì)于高壓線路，距離220kv線路1.5倍安全距離，110kv線路1倍安全距離以上，35kv及以下線路可酌情考慮。與河堤的距離可針對(duì)不同地方進(jìn)行不同的分析，具體按照當(dāng)?shù)卣昂拥拦芾聿块T的要求執(zhí)行。11）距離懸崖、礦坑邊緣，需要進(jìn)行單獨(dú)分析，一般情況下需要保證風(fēng)機(jī)安全，即地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，便于施工。在風(fēng)電場(chǎng)地形平坦，或業(yè)主、當(dāng)?shù)卣忻鞔_要求的情況下，可以考慮采用固定間距布置風(fēng)機(jī)的方式，使得風(fēng)機(jī)排布整齊美觀且風(fēng)資源可以得到充分利用。當(dāng)盛行風(fēng)向?yàn)橐粋€(gè)方向或兩個(gè)方向且互為反方向時(shí)，布置應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)要求：?jiǎn)闻呕蚨嗯挪贾茫坊ㄐ危慌帕蟹较驊?yīng)與盛行方向垂直；多排布置時(shí)，后排風(fēng)機(jī)位于前排前排兩臺(tái)風(fēng)機(jī)之間；一般情況下，間距越大，風(fēng)機(jī)之間的尾流影響越小，但是由于場(chǎng)地限制且考慮到道路、集電線路長(zhǎng)度及便于未來(lái)風(fēng)機(jī)檢修，應(yīng)合理選擇風(fēng)機(jī)間距大小，不應(yīng)單純只考慮發(fā)電量；在進(jìn)行固定間距排布時(shí)，建議根據(jù)實(shí)際情況建立不同的行列距布置方案，通過(guò)軟件進(jìn)行測(cè)算，最終選出發(fā)電量最優(yōu)且布置合理的方案。梅花布機(jī)示意圖當(dāng)盛行風(fēng)向不是一個(gè)方向時(shí)，布置應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)要求：對(duì)行布置；“田”字行布置；風(fēng)機(jī)間距應(yīng)更大一些，情況允許時(shí)，行列距均可取10至12倍葉輪直徑，同時(shí)參考有盛行風(fēng)向布機(jī)時(shí)第5）、6）條相關(guān)內(nèi)容?！疤铩弊植紮C(jī)示意圖在地形較為復(fù)雜的地區(qū)，例如山地、丘陵地區(qū)，或者某些地形較平坦但是對(duì)于布機(jī)沒有明確要求的地區(qū)，可以借助于軟件進(jìn)行機(jī)位計(jì)算，綜合考慮風(fēng)機(jī)尾流、風(fēng)資源狀況、地表粗糙度等因素，優(yōu)化計(jì)算出發(fā)電量最優(yōu)的風(fēng)機(jī)布置方案。5.6發(fā)電量測(cè)算5.6.1機(jī)組選型根據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的風(fēng)資源狀況（強(qiáng)風(fēng)等級(jí)、湍流強(qiáng)度等）選擇合適的機(jī)型，根據(jù)場(chǎng)址區(qū)域風(fēng)資源分析的結(jié)果、當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)情況，《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全要求》（GB1845.1-2001）以及考慮以下因素：1）所選風(fēng)力機(jī)的技術(shù)特性匹配所在場(chǎng)址的風(fēng)力資源特征，使風(fēng)能資源能夠得到充分的利用。2）充分考慮風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址的自然環(huán)境條件，選擇安全可靠的，適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的機(jī)型。3）機(jī)型已得到成熟應(yīng)用，制造商有著良好的聲譽(yù)和實(shí)力，保證售后服務(wù)能夠順利進(jìn)行；4）機(jī)型有較好的性價(jià)比，一般情況下，同一廠家適應(yīng)于同種風(fēng)況的機(jī)型，掃風(fēng)面積越大的出力能力越強(qiáng)，即最終的滿發(fā)等效小時(shí)數(shù)越高，但是大容量機(jī)型在單位千瓦造價(jià)上也高于小容量機(jī)型，所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求靈活選擇廠家及風(fēng)機(jī)型號(hào)。最終與各風(fēng)機(jī)制造廠家聯(lián)系，獲取推薦機(jī)型的動(dòng)態(tài)功率曲線。5.6.2折減系數(shù)取值序號(hào)項(xiàng)目修正系數(shù)（全國(guó)范圍）修正系數(shù)（云貴川、兩廣北部）1尾流影響按照軟件計(jì)算結(jié)果取值按照軟件計(jì)算結(jié)果取值2空氣密度113控制與湍流0.950.954葉片污染0.95~0.990.95~0.985廠用電及線損0.94~0.980.94~0.966氣候因素0.92~0.980.93~0.967可利用率0.950.958功率曲線保證率0.950.959軟件計(jì)算誤差0.91~0.990.95~0.9810其它綜合因素0.91~0.990.95~0.98綜合修正系數(shù)（不含尾流）0.59~0.800.64~0.745.6.3發(fā)電量計(jì)算利用軟件計(jì)算得到的發(fā)電量?jī)H為理論發(fā)電量，實(shí)際風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中，受風(fēng)機(jī)本身功率曲線的缺陷、電網(wǎng)限電、大風(fēng)停機(jī)、風(fēng)機(jī)故障、極端氣候停機(jī)、變槳偏航能量損失等等一系列影響，實(shí)際上網(wǎng)電量較于理論發(fā)電量會(huì)大打折扣。因此理論發(fā)電量必須乘以折減系數(shù)才會(huì)得到實(shí)際的上網(wǎng)電量。項(xiàng)目考察6.1考察前準(zhǔn)備首先是時(shí)間與交通工具的確定。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察時(shí)需要項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)理與技術(shù)工程師共同進(jìn)行，提前約定好時(shí)間、進(jìn)行交通工具的選擇并最終確定到達(dá)時(shí)間與進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察的時(shí)間。其次是考察點(diǎn)的確定。在平坦地形，風(fēng)資源受局部地形影響較小，這時(shí)考察點(diǎn)一般選擇在區(qū)域的中部位置。在復(fù)雜地形，例如山地，就需要對(duì)考察點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)的研究，一是交通條件，看是否能夠到達(dá)預(yù)期的地點(diǎn)，二是代表性，看所選擇的點(diǎn)位是否具有全局代表性。某些區(qū)域由于地形特別復(fù)雜，則需要選取多個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行考察，以使項(xiàng)目考察的結(jié)果更加準(zhǔn)確。再次，整理好需要攜帶的裝備。一般進(jìn)行項(xiàng)目考察需要攜帶的裝備主要有筆記本電腦、GPS及數(shù)據(jù)線、風(fēng)速儀、相機(jī)（可以用手機(jī)替代）、電池、指南針、運(yùn)動(dòng)裝與運(yùn)動(dòng)鞋等。如果已經(jīng)與當(dāng)?shù)卣M(jìn)行了溝通且明確了項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的，則需要提前與當(dāng)?shù)卣?fù)責(zé)人進(jìn)行聯(lián)系，提前告知到達(dá)的準(zhǔn)確時(shí)間與準(zhǔn)備去現(xiàn)場(chǎng)考察的時(shí)間。最后，通過(guò)前面已經(jīng)拿到的資料信息明確考察重點(diǎn)，看哪些資料需要復(fù)核，哪些資料需要現(xiàn)場(chǎng)考察獲得。6.2考察流程6.3交通條件考察現(xiàn)場(chǎng)的道路對(duì)后期風(fēng)機(jī)的運(yùn)輸和風(fēng)電場(chǎng)的施工建設(shè)的成本影響很大，因此對(duì)現(xiàn)場(chǎng)道路的考察十分重要。道路主要分為兩類，一為進(jìn)場(chǎng)道路，二為場(chǎng)內(nèi)道路。進(jìn)場(chǎng)道路是指通往風(fēng)電場(chǎng)區(qū)的道路，前期我們已經(jīng)通過(guò)地圖等手段收集到一部分進(jìn)場(chǎng)道路的信息，在現(xiàn)場(chǎng)考察時(shí)我們要對(duì)進(jìn)場(chǎng)道路進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核。尤其是當(dāng)進(jìn)場(chǎng)道路有部分為縣一級(jí)公路或鄉(xiāng)間自修公路時(shí)，我們要仔細(xì)考察道路的寬度，是否要過(guò)橋以及橋的承重，道路的彎度以及轉(zhuǎn)彎彎度較大的路段兩側(cè)是否有較多民居等。由于風(fēng)機(jī)葉片長(zhǎng)度大，對(duì)道路的轉(zhuǎn)彎半徑要求較高，很多道路需要在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行修整，而一旦涉及到民居拆遷等問題，就會(huì)變的異常的復(fù)雜，所以一般遇到這種問題都會(huì)重新選擇進(jìn)場(chǎng)道路。場(chǎng)內(nèi)道路是指將來(lái)風(fēng)電場(chǎng)建成后，場(chǎng)區(qū)內(nèi)通往各個(gè)風(fēng)機(jī)點(diǎn)位的道路。有些區(qū)域內(nèi)已有現(xiàn)成的道路，這時(shí)同樣要對(duì)道路情況進(jìn)行記錄，主要包括道路類型（土質(zhì)還是水泥）、道路寬度、道路的彎道情況以及道路的堅(jiān)固程度等。一般通過(guò)GPS路徑記錄可以很好的反映道路的走向，彎道的弧度與數(shù)量等。有些區(qū)域可能沒有道路或者只有民間小道，這樣的區(qū)域如果要進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)，就需要后期進(jìn)行修路，這時(shí)要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的植被與地質(zhì)情況進(jìn)行記錄，以作為估算修路成本的參考。場(chǎng)內(nèi)道路與進(jìn)場(chǎng)道路的情況都要進(jìn)行拍照記錄。6.4地形地貌考察現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌直接影響到風(fēng)電場(chǎng)后期的施工建設(shè)。因此考察時(shí)要選擇具有代表性的位置，整體記錄區(qū)域的地形地貌。在地形簡(jiǎn)單區(qū)域，比如平坦地形，主要是現(xiàn)場(chǎng)植被情況，地質(zhì)情況，附近民居情況。在地形復(fù)雜區(qū)域，比如山地，除以上因素外，還要對(duì)山脈的連續(xù)性程度，山峰的陡峭程度等進(jìn)行記錄。不連續(xù)的山脈可能需要考慮幾條進(jìn)場(chǎng)道路與場(chǎng)內(nèi)主干道路，大大的提高風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)成本，需要十分的注意。太陡峭的山頂可能不能夠修建風(fēng)電機(jī)組，或修建的成本太高，所以也需要慎重對(duì)待。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)記錄時(shí)要用GPS對(duì)考察點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)記錄，然后用指南針辨別方向，并按照東南西北順時(shí)針的順序用相機(jī)或手機(jī)對(duì)考察點(diǎn)周圍四個(gè)方向進(jìn)行拍照記錄。另外，在現(xiàn)場(chǎng)考察過(guò)程中，要利用測(cè)風(fēng)儀對(duì)多處現(xiàn)場(chǎng)考察點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速測(cè)量，同時(shí)記錄風(fēng)速情況、測(cè)風(fēng)時(shí)間、測(cè)風(fēng)坐標(biāo)以及當(dāng)天的天氣狀況，以此結(jié)合其他風(fēng)資源數(shù)據(jù)，作為后期分析判斷的依據(jù)。6.5電網(wǎng)條件考察進(jìn)行變電站考察時(shí)需要搜集的資料主要有變電站坐標(biāo)、主變?nèi)萘?，母線路徑、負(fù)荷及間隔利用情況等信息。對(duì)變電站要用GPS進(jìn)行坐標(biāo)記錄，并用相機(jī)對(duì)變電站名稱、主變、間隔利用情況以及有可能得到的文字信息等進(jìn)行拍攝。可以的情況下，與變電站或當(dāng)?shù)毓╇娝藛T進(jìn)行交流，進(jìn)一步了解與收集變電站現(xiàn)在與未來(lái)規(guī)劃的情況。結(jié)合前期搜集的電網(wǎng)信息與現(xiàn)場(chǎng)考察得到的變電站信息，確定離區(qū)域最近的變電站的距離，變電站電壓等級(jí)能否滿足需求，變電站的主變?nèi)萘?、已有電源及?fù)荷能否滿足接入要求。要初步選擇擬接入的變電站以及線路。敏感性因素排查針對(duì)前期已經(jīng)選擇的風(fēng)機(jī)點(diǎn)位，在未收集到某一方面的圖紙資料或者圖紙資料不能完全判斷場(chǎng)區(qū)敏感性因素的前提下，在現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)考察過(guò)地形地貌及交通等情況，現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)點(diǎn)位可用后，需要針對(duì)風(fēng)機(jī)點(diǎn)位及整個(gè)場(chǎng)區(qū)做敏感性因素排查。主要涉及到壓覆礦查詢、生態(tài)紅線查詢、土地屬性查詢、林地屬性查詢和文物軍事等排查。7.1壓覆礦排查 壓覆礦排查主要目的是為了讓場(chǎng)區(qū)風(fēng)機(jī)點(diǎn)位、升壓站、道路等避開重點(diǎn)礦產(chǎn)資源區(qū)及采礦區(qū)等，探礦區(qū)內(nèi)風(fēng)機(jī)點(diǎn)位要慎重考慮。需要考慮風(fēng)機(jī)點(diǎn)位是否涉及礦產(chǎn)，距離礦區(qū)距離。7.2生態(tài)紅線排查 目前各地對(duì)生態(tài)紅線問題比較重視，風(fēng)機(jī)點(diǎn)位落入生態(tài)紅線中，將導(dǎo)致風(fēng)機(jī)點(diǎn)位完全不能使用，因此一定要避免風(fēng)機(jī)點(diǎn)位涉及生態(tài)紅線，集電線路也要盡可能避開生態(tài)紅線。7.3軍事文物排查風(fēng)機(jī)點(diǎn)位及集電線路、道路等不能占用文物位置，需要避開。對(duì)于軍事設(shè)施，需要考慮一定范圍的緩沖區(qū)，避開重要設(shè)施的前提下，還要考慮風(fēng)機(jī)對(duì)軍事設(shè)備的影響，例如雷達(dá)輻射范圍、禁空區(qū)等。項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)8.1升壓站設(shè)計(jì)風(fēng)電場(chǎng)升壓站選址具有獨(dú)特的復(fù)雜性和要求。若選址不當(dāng)則可能會(huì)增加升壓站建設(shè)的難度及造價(jià)，甚至?xí)绊戯L(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行。因此，不可忽視風(fēng)電場(chǎng)升壓站的選址工作，必須對(duì)其給予足夠的重視，以確保選址既滿足科學(xué)性、合規(guī)性、可行性，又滿足經(jīng)濟(jì)性。風(fēng)電場(chǎng)升壓站宜位于風(fēng)電場(chǎng)中部，這樣可以減小集電線路長(zhǎng)度，降低電氣損耗，降低工程造價(jià)，同