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风电场风能资源分析的基本要素有哪些?
时间:2023-07-10 11:05:15点击量:


  

  2.1 空气密度

  密度是物质的一种特性,不随质量和体积的变化而变化,只随物态(温度、压强)变化而变化。在一定的温度和压力下,每立方米空气所具有的质量就是空气密度。

  2.2 平均风速

  给定时间内瞬时风速的平均值,给定时间从几秒到数年不等。

  2.3 风切变指数

  我们通常把空间两点之间平均风矢量的差异,即在同一高度或不同高度短距离内风向和风速的变化称为风切变。

  2.4 湍流强度

  湍流是描述风速随时间和空间变化的强度指标。根据IEC标准规定,风电场湍流强度是指10分钟内风速随机变化幅度大小,是10分钟平均风速的标准偏差与同期平均风速的比率,是风机安 全等级分级的重要参数之一。

  2.5 风速与风功率密度年变化

  风速与风功率密度年变化是指以年为基数发生的变化。风速年际变化是从第壹年的1月到12月的月平均风速(或风功率密度)变化。

  2.6 风速与风功率密度日变化

  风速与风功率密度日变化以日为基数发生的变化。某地气象要素在一日内有规律的周期变化。例如气压日变化、温度日变化、风速日变化等。它们体现了由于日夜更替所引起的周期性变化,而不包括因天气形势变化(例如气团平流变化)所引起的非周期变化。下图为我国某风电场的风速与风功率密度日变化图。

  2.7 风速与风能频率

  风速频率是在一个月或一年的周期中,某风速段内时间频次占总时间数的百分比,风能频率是该风速段内能量与总能量之比。

  通过风速频率,可以了解风速的分布,选择合适的机型,例如下图所示,此风频分布适合于中低速风速段出力较高的风力发电机组。也可以利用风速频率和风力发电机组功率曲线直接估算风电场电量。

  2.8 风向与风能玫瑰图

  风向与风能玫瑰图表示风速与风能在各方向内的频率占比和能量占比。

  通过风向玫瑰图,可以了解到风电场的盛行风向,在排布时,垂直当地的盛行风向。

  2.9代表年说明及订正方法

  现我国一般陆上风电场的运行期为20年(风力发电机组运行寿命为20年;海上风电场运行多为25年),为了保证我们评估的风能资源数据具有20年的代表性,所以要对风电场短期的风能资源数据(实测数据),结合附近有代表性的长期测站的观测资料,将验证后的风电场短期测风数据订正为一套反映风场长期平均水平的代表性数据进行风资源分析,即为代表年数据。