海上风资源时空特性研究

海上风况优于陆上,但海上气象要素直接观测较为困难,很难获得海域内准确、长期、大范围的完整实测资料,而在进行海上风资源评估时通常需要考虑海上风资源时空特性的影响。本文根据江苏响水海上测风塔和滩涂测风塔的实测风资料,对海上风资源的时间分布特点、风速垂直分布规律和水平代表距离进行了分析研究,可为海上风资源评估和海上风电场建设提供参考。     

狭管地形内部风资源分布特性研究

以位于埃及红海苏伊士湾西岸的某风电场为研究对象，采用理论与实测数据相结合的分析方法对风电场内部的风速、风向进行分析，得到狭管地形内部风资源分布规律。采用不同的风资源评估软件进行测风塔互推，对比实测数据对不同软件模拟此类地形的准确性进行验证。结果表明：狭管地形内部越靠近峡谷中心线的地方，风速越大，越靠近山腰，风速越小；基于CFD的风资源评估软件WT能够模拟出狭管地形的风速分布特性，但仍存在较大误差。     

复杂地形山地风电场的CFD分析

利用基于CFD的Meteodyn_WT对湖北恩施某复杂地形条件下的山地风电场进行模拟分析,并依据分析成果进行风机布置和发电量计算。经与风电场的1 a实际运行结果对比,各机位点实测平均风速为6.02m/s,与WT计算结果相比偏小0.06 m/s,表明Meteodyn_WT模拟得到的总体结果较好。同时,Meteodyn_WT能够模拟出21、22号机位风速减小的趋势,未能准确模拟出其大小,但对8~11号机位的模拟结果存在较大误差,初步认为是由于缺少2号测风塔的测风数据所致。     

风电厂风能资源分析与评价

依据某风电场所处地区气象站提供的资料,对风能基本要素进行了分析与整理,得到了测风塔的风速、风功率密度、风速频率和风能频率分布等修正数据。从分析结果看,该地区风能资源丰富、有效风时数高、风向稳定、风能分布集中和破坏性风速小,适宜风电场建设。     

高海拔山区风电场风速数据有效性、合理性分析

测风数据的有效性、合理性分析是风能资源评估中数据验证工作的重要环节。现行的风能资源评估规程规范基本均是基于平原风电场的研究而确定。各测验参数中,风速是风能资源好坏的最直接体现。通过选取一批代表测风塔,统计分析各测风塔风速的平均值、实测范围(最大、最小值)、各层间变化、小时变化情况等,提出对风速的基本认识,将统计分析成果与现行规程规范的检验标准进行对比,提出适合高海拔山区风电场的测风塔风速有效性、合理性分析判别标准。     

复杂地形测风塔选取对估算年上网电量的影响

在开发利用复杂地形的风能资源时,测风塔位置的选择决定着风能资源评估中各项评估指标的精度和年上网电量估算的精度。通过对湖北某山区风电场5座测风塔数据进行组合,利用Meteodyn WT6.4软件进行风速模拟,然后估算风电场年上网电量,结果表明估算值的变化随着风电场内代表性测风塔数量的增加而减小。因此在风电场进行风能资源测量时,考虑到设立测风塔的经济成本,可设立2或3座代表性测风塔,宜设立在风电场的中部和主风向的下风向。     

新疆盐湖风电场风能资源评估分析

盐湖风电场是规划建设的新风电场,为了更好地利用其风能资源,对盐湖风电场的风能资源进行了评估分析。依据测风塔2794号1 a的测风数据,主要分析了年风能参数、风向频率和风能密度方向分布、风速频率及风能频率、湍流强度以及风切变指数。结果表明:盐湖风电场风功率密度达到4级;主风向与风能密度分布主方向一致;风能频率主要分布在中等风速段;盐湖风电场的风能资源丰富,具有很好的开发价值。     

风资源评估中的关键问题评述

风资源评估结果准确与否是风电场投资的关键,其结论的精度和可靠程度受风速测量的准确性及风资源评估参数方法的选取影响很大.文中介绍了测风和风资源评估中应该密切重视的问题,并就这些问题对风资源评估结果影响进行了分析和探讨,具体影响因素包括:(1)测风塔的数量、高度及所用仪器设备;(2)陆上风电场场区内复杂地形;(3)近海风电场离岸距离、风机尾流长度、机组可利用率;(4)大型风电场之间的尾流影响;(5)参考测站数据缺失等.     

雷达技术在山地风电场资源评估中的应用

雷达测风作为一种新型的测风技术,目前被广泛应用于风电场风能资源测量。中国区域地形地貌复杂,气象条件多变,雷达测风在复杂山地应用,其准确性和可靠性需进一步验证。以重庆市典型低风速复杂山地风电场作为研究对象,开展多款雷达观测对比工作,研究不同类型雷达对风电场风能资源测量的适应性和准确性,结果表明,复杂山地受地形、地貌、多雨、多雾等因素影响,雷达设备有效数据完整率相比传统测风塔较低,因此在复杂山地地形下,雷达设备应与传统测风塔进行配合开展测风工作,声雷达设备在南方山地地形下适应性要优于激光雷达。     

福建省海上风电场示范性项目海上测风塔基础设计

福建省海上风电场示范性项目海上测风塔是国内建设较早,也是省内第一座建成并开展海上测风工作的海上测风塔。基础设计时,通过对场地建设条件、施工难易程度及建设工期和投资等多方面的比较,确定采用钢管桩和钢筋混凝土承台的联合基础型式。该文对此进行了总结,供类似工程参考。     

GIS、CFD软件在风电场中的应用

为了风电场精细化流场分析研究,提出一种基于GIS技术与CFD的分析方法。以中国陕北某风电场为例,通过获取目标风电场的地形数字高程模型(DEM),在逆向软件IMAGEWARE里进行地形模拟,将模拟结果导入CFD软件中进行流场分析,得到目标风电场区域的流场速度矢量图;为风电场测风塔、风机的合理布局以及风电超短期预测提供技术支持。经对比本方法的研究精度更高,采用免费版软件,性价比高,更具有普适性。     

海上测风塔基础与承台灌浆连接技术

开发海上风电首先需要弄清风资源的变化规律及特征.陆地气象站所测风资源资料由于受到地面粗糙度、大气稳定度和代表区域等因素的影响,不能直接用来代表海上风况.获取海上风资源数据的最直接方法就是在海上选定海域建立测风塔.测风塔的基础与承台的连接是海上测风塔设计与施工的重要内容.灌浆连接是海洋平台连接段等工程中常用的一种连接型式,但是应用于海上风机和测风塔项目中在我国尚属首次.     

山区风资源特点和对风电机组、风电场设计的建议

山区风资源的主要特点有：大风季对应干季，小风季对应湿季，风电与水电在季节上具有互补性；近地层上层与下层风速的日变化和风向出现差异；风速切变系数较小且不是常数，某些高度间风速出现负切变现象；风速的频率分布比较接近正态分布；同一测风塔不同高度间风速相关性好；同一风电场各测风塔间风速相关性不好等。以山区风况特点为基础，建议开发直驱型风机，研究立轴涡轮式风机，适当降低风机额定风速，加长叶片长度，缩小单排布置的风机组间距，重视风机散热、风塔防雷和基础不均匀沉陷等。     

基于降尺度模拟技术的高分辨率风资源评估

在进行风电场项目前期开发与风资源评估时,当缺少测风资料的低风速区域、分散式风电开发以及复杂山地复杂环境项目上,获取高分辨率风资源已逐步开始使用中尺度与微尺度嵌套结合的降尺度模拟技术势在必行。为此,结合实际工程案例,对中尺度与微尺度CFD技术结合的具体方式进行研究,比较了"中尺度区间"模式与"虚拟点"模式之间的模拟结果差异,总结分析了两种模式的应用及适用性。     

测风塔在风能资源开发利用中的应用研究

从风电场开发、建设、运营、管理的全周期角度,全面描述了测风塔技术的应用现状及作用,系统地阐述了测风塔在风能资源开发利用过程中的应用成果.首先在风电场前期开发过程中,对利用测风塔进行的风资源评估、风机微观选址、风电场边界层气象特性分析等方面进行了阐述;其次在风电场业务运营期间,对气象信息实时监测以及气象信息在业务中的运用进行了分析;最后对运营管理过程中的各种应用进行了总结.     

广西来宾市风能资源分析

为分析广西来宾市风能资源分布情况,并为来宾市风电开发提供一定参考,笔者根据来宾市气象站及已设立测风塔实测数据,结合中尺度风资源数据,采用WT软件模拟来宾市风能资源分布。根据风能数值模拟成果,分别从风速分布及风功率密度分布情况,分析来宾市风能资源分布特征,并提出来宾市风能资源相对丰富区域。在来宾市进行风电场开发建设时,可优先开发来宾市风能资源丰富区域,合理利用来宾市的风能资源。     

响水风电场海上测风塔设计与施工

结合响水风电场海上测风塔的设计及施工,分析了测风塔设计工况、设计荷载和海上防腐设计以及海上桩基施工工艺,所取得的成功经验可供类似工程及海上风电场建设参考借鉴.     

复杂地形风场多尺度耦合数值模拟研究

目前,风场的多尺度耦合数值模拟成为研究热点。为构建WRF-LES模型,采用6层嵌套对湖南省湘西自治州某风电场区域进行多尺度耦合数值模拟实验,结合风电场区域的5001#、5002#测风塔实测数据,对比分析了中尺度模拟与LES小尺度模拟的小时平均风速、温度和压强。结果表明:WRF中尺度与LES小尺度都能对目标区域的小时平均风速、温度和压强进行有效的模拟。在风场模拟方面,LES的模拟风速普遍比中尺度模拟的风速大,在风速为≥8 m/s时,LES模拟的风速较中尺度模拟更加接近实际风速。而且,LES模拟较中尺度模拟结果相比,具有更高的水平分辨率(111m),精细化程度更高,更加能够反映出地形对风场的影响情况。     

中尺度COAMPS模型在风资源评估中的应用研究

在对风电场风能资源进行评估时,主要依据测风数据及气象站数据,但由于测风数据往往缺测或不合理,而距离最近的气象站所提供的气象数据与同期的测风数据的相关性一般较差。鉴于此,引入中尺度数值天气预测模型COAMPS对湖南T风电场工程区域内风资源进行评估分析,并首次将中尺度数据应用于测风塔缺测和不合理数据的插补中。结果表明,中尺度插补订正后的数据与实测数据的月平均值误差为4.87%,标准偏差误差为9.8%,该模型能够较准确地反映风电场风能资源的实际情况。     

广西钦州风电场台风“彩虹”实测风况特征研究

利用广西钦州风电场一座距地80 m高度测风塔上的测风仪,收集到强台风"彩虹"影响期间的风况数据,对风况参数特征进行了分析研究,结果表明:(1)台风"彩虹"经过测风塔前后,风向由北风转为南风,风速急剧减小,湍流强度出现突增现象;(2)测风塔湍流强度大于B级,风速越小湍流强度越大;(3)高度越高、风速越大,阵风系数越小;(4)风速垂直切变符合幂指数规律,风速越大,其垂直切变越小。