风力发电场风能知识培训ppt课件

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1、1风能知识培训2011.2.92培训内容1风能资源2风力发电机31风能资源1、风的形成和特征1.1风的形成1.2风的特征2、风的测量和测风塔的布置3、风能资源3.1风能资源的计算3.2风能资源的分布4、风能资源评价4.1气象站资料4.2观测数据资料4.3风能要素评价4.4软件介绍4风向—指风的来向。我国风向观测用十六个方位表示，实际测风报告中还常用0-360°范围内的数字表示风向。风速—单位时间内空气移动的距离。气象上对风速还作以下定义：平均风速，瞬时风速、最大风速、极大风速。1.1风的形成风—空气的流动现象。风是一个矢量，用风

2、向和风速表示。5大气环流风在地表上形成的根本原因是太阳能量的传输，由于地球是一个球体，太阳光辐射到地球上的能量随纬度不同而有差异，赤道的低纬度地区受热量最多，极地和高纬度地受热量少，因而造成太阳对地球表面的不均匀加热，从而导致地面上空大规模的大气运动，也即总的大气环流。1.1风的形成6季风环流季风现象：在一个大范围地区内其盛行风向或气压系统有明显的季度变化。我国是一个典型的季风气候国家。季风环流是季风气候的主要反映。季风环流的形成主要原因是由于海陆分布的热力差异及行星风带的季节转换所形成的。1.1风的形成7季风环流(续)我国的季风

3、，冬季主要在西风带影响之下，盛行西北气流。夏季西风带北移，南方为大陆热低压控制，副热带高压从海洋移至大陆，我国流场转为西南气流，春秋则为过渡季节。此外，海陆分布，青藏高原对我国季风环流也产生重要影响。冬季，大陆高压气压梯度强大，而夏季热低压的气压梯度较弱，因而我国夏季风比冬季风弱，这是我国季风的重要特征。我国的风场特征，必须注意到季风环流这一重要的背景，无论风电场的选址或运行，季风特征必须认真考虑。1.1风的形成8局地环流海陆风由于海陆表面受热不均而形成的白天由海面吹向陆面，夜间由陆面吹向海面的风。白天陆面增热比水面块，水平温度梯

4、度由陆面指向水面，水平气压梯度由水面指向陆面，故在近地层产生由水面吹向陆面的向岸风，称为海风。夜间，陆面冷却比海面快，出现由陆面吹向水面的离岸风，称为陆风。9局地环流山谷风在山区，由热力原因引起的白天由谷地吹向山坡、夜间由山坡吹向谷地的风。前者称为谷风，后者称为山风。日出后，山坡增热较快，温度高于山谷上方同高度的空气温度，水平温度梯度由山坡指向谷中，坡地上的暧空气不断上升，并从山坡流向谷地上方，谷底的空气则沿山坡向上补充流失的空气，故在山坡和山谷间产生热力环流，这时由山谷吹向山坡的风，称为谷风。10我国天气气候寒潮路径我国对形成风

5、资源贡献最大的天气系统是冷空气的活动，其中寒潮则是冷空气活动中强度最大的。因此，寒潮的路径很大程度上反映了我国风能资源集中的地区。1、风的形成11我国天气气候台风路径1、风的形成12寒潮出现频数及路径图1314受下垫面的强烈影响，具有明显的湍流特性。在各项作用力中，湍流粘性力起重要作用，气压梯度力和地转偏向力可以略而不计。由于下垫面作用，风速等气象要素具有很大的铅直梯度和明显的日变化。在近地层中，风具有明显的阵性，其速度是脉动的。可以近似处理为近地风速由一个平均分量和脉动分量组成，即：式中为平均风速，为脉动风速。1.2风的特性近

6、地层风的特性15平均风速平均风速随高度变化在近地层中，风速随高度有显著的变化。造成风在近地层中的垂直变化的原因有动力因素和热力因素，前者主要来源于地面的磨擦效应，后者主要表现为与近地层大气垂直稳定度的关系。此式通称为指数公式。α为风速随高度变化系数；u为高度Z上的风速。风速垂直变化取决于α值。α值的大小反映风速随高度增加的快慢，α值大，表示风速随高度增加的快，即风速梯度大；α值小，表示风速随高度增加的慢，即风速梯度小。α值的变化与地面粗糙度有关。1.2风的特性16地面粗糙度影响由于地面粗糙度的不同，对气流产生的摩擦粘性力也不同，在

7、近地层中风随高度的变化速度也将不同，反映在低层的风速廓线有很大不同。在粗糙下垫面上空的风随高度逐渐达到梯度风速的距地面高度要比光滑下垫面达到梯度风速的高度大得多，表现在风随高度变化的幂将数α粗糙地面比光滑下垫面要大。此外，粗糙下垫面上空风的湍流度也比光滑下垫面上空风的湍流度大，对风机的运作带来不好的影响。地貌、地形对风特性的影响1.2风的特性17我国一些标准中将地面粗糙度分成四类：A类近海海面、海岛、海岸、大湖湖岸及沙漠地区B类田野、乡村及房屋比较稀疏的乡镇及城郊C类密集建筑群的城市市区D类密集建筑群且房屋较高的城市市区18不同

8、下垫面上空风廓线地貌、地形对风特性的影响1.2风的特性19局地地形影响风在局地地形下会发生很大改变，例如在山谷地形下，与盛引风向一致的山谷会加大流速等。风的特性在局地地形下也会发生很大变化。可见，在局地地形下，需要慎重考虑风机的排位，要避开不利