风力发电工程项目研究设计与开发

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1、风力发电工程项目研究设计与开发第一章场址选择风电场建设项目，其实施是一个较复杂的综合过程。风电场的规划设计，属风电场建设项目的前期工作，需要综合考虑许多方面，包括风能资源的评估、风电场的选址、风力发电机组机型选择和设计参数、装机容量的确定、风电场风力发电机组微观选址、风电场联网方式选择、机组控制方式、土建及电气设备选择及方案确定、后期扩建可能性、经济效益分析等因素。其中，对风能资源进行精确的评估，则直接关系到风电场效益，是风电场建设成功与否的关键。本章就风能资源评估和风电场微观选址问题进行描述。第一节风能资源的评估众所周知，风况是影响风力发电经济性的一个重

2、要因素。风能资源的评估是建设风电场成败的关键所在。随着风力发电技术的不断完善，根据国内外大型风电场的开发建设经验，为保证风力发电机组高效率稳定地运行，达到预期目的，风电场场址必须具备有较丰富的风能资源。由此，对风能资源进行详细的勘测和研究越来越被人们所重视。本节对风能资源测量及评估过程作一介绍。一、风能资源评估步骤对某一地区进行风能资源评估，为风电场建设项目前期所必须进行的重要工作。风能资源评估分如下几个阶段：1.资料收集、整理分析从地方各级气象台、站及有关部门收集有关气象、地理及地质数据资料，对其进行分析和归类，从中筛选出具代表性的完整的数据资料。能反映

3、某地风气候的多年（10年以上，最好30年以上）平均值和极值，如平均风速和极端风速，平均和极端（最低和最高）气温，平均气压，雷暴日数以及地形地貌等。2.风能资源普查分区对收集到的资料进行进一步分析，按标准划分风能区域及其风功率密度等级，初步确定风能可利用区。有关风功率密度级及风能可利用区的划分方法见第一章第三节。3.风电场宏观选址风电场宏观选址遵循的原则一般是，应根据风能资源调查与分区的结果，选择最有利的场址，以求增大风力发电机组的出力，提高供电的经济性、稳定性和可靠性；最大限度地减少各种因素对风能利用、风力发电机组使用寿命和安全的影响；全方位考虑场址所在地

4、对电力的需求及交通、电网、土地使用、环境等因素。根据风能资源普查结果，初步确定几个风能可利用区，分别对其风能资源进行进一步分析、对地形地貌、地质、交通、电网及其他外部条件进行评价，并对各风能可利用区进行相关比较，从而选出并确定最合适的风电场场址。这一般通过利用收集到的该区气象台、站的测风数据和地理地质资料并对其分析、到现场询问当地居民、考察地形地貌特征如长期受风吹而变形的植物、风蚀地貌等手段来进行定性，从而确定风电场场址。有关风电场宏观选址见本章第二节。4.风电场风况观测一般，气象台、站提供的数据只是反映较大区域内的风气候，而且，数据由于仪器本身精度等问题

5、，不能完全满足风电场精确选址及风力发电机组微观选址的要求。因此，为正确评价已确定风电场的风能资源情况，取得具有代表性的风速风向资料，了解不同高度处风速风向变化特点，以及地形地貌对风的影响，有必要对现场进行实地测风，为风电场的选址及风力发电机组微观选址提供最准确有效的数据。现场测风应连续进行，时间至少1年以上，有效数据不得少于90%。内容包括风速、风向的统计值和温度、气压。这通过在场区设立单个或多个测风塔进行。塔的数量依地形和项目的规模而定。有关风况观测详细描述见第一章的第三节“风的测量”。5.测风塔安装为进行精确的风力发电机组微观选址，现场所安装测风塔的数

6、量一般不能少于2座。若条件许可，对于地形相对复杂的地区应增至4~8座。测风塔应尽量设立在最能代表并反映风电场风能资源的位置。测风应在空旷地进行，尽量远离高大树木和建筑物。在选择位置时应充分考虑地形和障碍物影响。如果测风塔必须位于障碍物附近，则在盛行风向的下风向与障碍物的水平距离不应少于该障碍物高度的10倍处安置；如果测风塔必须设立在树木密集的地方，则至少应高出树木顶端10m。为确定风速随高度的变化（风剪切效应），得到不同高度风速可靠的风速值，一座测风塔上应安装多层测风仪。一般测风塔上测风仪数量可根据上述目的及地形确定。气压和温度，每个风电场场址只需安装一套

7、气压传感器和温度传感器，其塔上安装高度为2~3m。测风设备的安装和管理应严格按气象测量标准进行。测量内容为风速（m/s）、风向（°）、气压（hPa）、温度（℃）。一般，测风方案依选址的目的而不同，若是要求在选定区域内确定风电场场址，则可以采用临时方案，安装一个或几个单层安装测风仪的临时塔。该塔可以是固定的，也可以是移动的，测风仪应安装在lorn和大约风力发电机组轮毂高度处（30m~70m）；若测风的目的是要对风电场进行长期风况测量及对风电场风力发电机组进行产量测算，则应采用设立多层测风塔长期测量有关数据，测风仪应安装在10m、30m、50m、70m高度甚至

8、更高。6.风电场风力发电机组微观选址场址选定后，根据地形地质情况、