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1、万方数据第29卷第5期2011年10月可再生能源RenewableEnergyResourcesV01.29No.50ct.2011高空风资源评价方法的研究姜波1,侯平平2,赵世明1(1.国家海洋技术中心,天津300111;2.海水淡化研究所,天津300192)摘要:高空风能资源评估的关键问题之一是研究风能随高度的变化规律。根据江苏省两个loom观测塔5层风速实测资料,分别利用指数律、对数律和最dx__-乘法研究了风能随高度的变化规律,并对3种方法的评估精度进行了比较。结果表明,3种方法均可以较好地推算出不同高度的平均风速和风能的平均功率,其中最dx--乘法稍
2、优于指数律,指数律明显优于对数率。关键词:风能资源评价;指数律;对数律;最小二乘法中图分类号:TK89文献标志码:A文章编号:1671—5292(2011)05—0032埘StudyontheassessmentmethodofthehighlayerwindresourceJIANGB01,HOUPing-pin92,ZHAOShi—min91(1.NationalOceanTechnologyCenter,Tianjin300111,China;2.TheInstituteofSeawaterDesalinationandMultipurposeUtili
3、zationSOA,Tianjin300192,China),Abstract:Thechangeofwindwithheightvariationisoneofthekeyproblemsforthewindresourceinhighattitudeevaluation.Indexlaw.LogarithmiclawandtheLeastSquaremodelareusedtostudywindandwindpowerbasedonthewindspeeddataobtainedfromtwo100mtowersinJiangsuprovince.Thre
4、ekindsofmethodalecarriedonaccuracycomparison.Theresultshows:Threekindsofmethodcallallcalculatetheaveragewindspeedandwindpoweratdifferentheight;TheLeastSquaremodelisalittlebetterthanIndexlaw,IndexlawisobviousbetterthanLegarithmiclaw.Keywords:thewindresourceassessment;Indexlaw;Logarit
5、hmiclaw;theleastsquaremodel‘O引言20世纪90年代以来.全球风电产业发展迅速。截至2010年底,全球风电总装机容量达194.4GW,比2009年增长了22.5%,风能已经成为世界上增长最快的能源【11。为了满足风能的大规模开发利用,除了要探明地面的风能资源外,还要掌握高空风能资源的状况。我国学者陆续开展了高空风能资源评价的研究[2H7]。但是迄今为止,国内根据实测资料研究高空风能资源变化规律的报道尚不多。本研究利用江苏省两个100m测风梯度塔(1*,2*观测塔,测风层高度分别为10,30,50,70,100m)的实测资料,选取200
6、9年7月1日~2010年6月30日测风塔各层平均风速、风向数据和同期10。70m层气温、气压、湿度数据,分别利用指数律、对数律和最小二乘法研究了风能随高度的变化规律,并对各种方法的评估精度进行了比较。1计算方法风功率密度是衡量一个地区风能资源状况的综合指标.它受风速大小、风速频率分布以及空气密度的影响.其一般表达式为●B.D=六三JD矿(1)式中:D。为风功率密度,W/m2;凡为设定时段内的记录数;p为空气密度,kg/m3;/,'i为第i次记录的风速,m/s。近地层风能随高度变化的规律一般与地面粗收稿日期:2011-03—08。基金项目:国家908专项资金资助
7、项目(908—01一BC21)。作者简介:姜波(1978-),男,硕士,主要从事海洋可再生能源调查与研究。E-mail:qdjiangbo@163.corn·32·万方数据姜波.等高空风资濠评价方法的研究糙度和低层大气层结有关,对风能变化指数的估算直接影响到最后的评估结果。在实际应用中一般采用指数律和对数律公式进行估算:y(z)=y。(})4(2)y(z)2vn面j去(3)式中:d为风切变指数;y。为高度=。对应的风速,m/s,这里:H---10m;V(:)为高度。处的风速,m/s;=。为粗糙长度。由于大部分地区缺乏不同高度风速的实测数据。因此国家标准推荐使用
8、指数律拟合不同高度风速,并规定风切变指
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