风电场风能资源分析与评价探究

摘 要：相比于活力发电和水力发电，风力发电以其节能和环保的相关属性备受大家欢迎。在以往的文献中只针对某一地区风电场的相关风能资源进行评估，而没有对具体如何进行风电场风能资源进行分析和评价探究进行系统的概括。本文从风力测试和风力数据研究这两个方面来进行具体地分析评价和探究。

关键词：风电场；风能资源分析；评价探究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.060

0 引言

目前，每个风电场都非常重视对风能资源的分析和探究，因为只有充分做好这个环节，那么在进行风能资源分析和测试的过程中才会变得更加顺利。而研究所得到的相关资料也才能够更好地进行风能的分析，下面就让我们从风力测试和风力数据研究这两个方面来进行具体分析。

1 整体测风系统的组成

一般来说，自动的测风系统主要由传感器、主机、数据存储装置、电源和安全保护装置这几个部分组成。传感器主要由风速传感器、风向传感器、温度传感器、气压传感器和输出信号的频率等诸多部分组成。主机先利用内部的微处理器对传感器发送出来的信号进行相关的采集，然后再计算存储，最后由专门的设备进行数据记录，之后再进行相关数据的存储，一直到相应的就地装置，整个测风系统就这样组成了。通常来说，整个风电场的风能测量方法包括：平均每十分钟的风速、每日最大和最小的风速、风的湍流强度、风向、温度、气压和湿度等等，大家都需要在这样一个范围内更好地进行相关的测量。

2 测风设备

传统的测风仪器包括风杯式风速仪、螺旋桨式风速仪和风压板式的风速仪等等。像著名的Secondwind和NRG公司都是生产风速仪非常有名的公司。最常用的风杯式风速仪是一种机械式的测风仪，主要的结构时由一个处于垂直方向的旋转轴和三个风速杯组成的，如果在通常的情况喜爱能够让风速计和风向标相互配合使用的话，其效果会更加好，因为其兼或能够记录整个风向的数据。还有一种比较常用的是机械式测风仪，这种机器最大的优点包括机械的可靠性能高、机械成本低。但是在使用的过程中也会出现机器的内部的轴承出现磨损的情况，所以一定要根据具体的情况来进行更换。同时，在容易结冰的地区，一定要及时安装加热设备以求防止仪器出现结冰的情况。

3 测风时应该注意的问题

（1）选择合适的地区安装风塔。在具有风力资源开发潜力的地区去安装测风塔，注意测风的高度和风电机安装的高度一定要尽量一致，并且把相关的测风设备安装在测风塔的顶端，因为只有这样才能够真正减少测风塔对整体测风设备造成的巨大影响。

多数情况下，测风设备被安装在测风塔的中部，此时应该尽量让测风设备以及支架的方向和主要的测风方向保持垂直，并最终让整体测风设备和测风塔有足够的相关距离。

（2）重视选择合适的测风地点。一般测风塔的安装地点是有足够的代表性的，整体测风塔所测得的风速和风向必须和周围的地形、障碍物有直接的关系，从而使得整体的测风塔安装位置更加能够代表整个区域的气流分布特点。

（3）合理重视其他方面的参数。整体测风塔的数量和风电场的整体容量、风电场的面积、地形的复杂程度有着相当深厚的联系。所以在安装测风塔之前一定要对当地的风电场进行具体的规划，这样就可以有效避免整个测风塔没有被安放在有效的位置，从而有效减少了对风能资源分析中的不确定因素。

4 风电场风能资源的分析与评价

（1）相关的评估标准。一般在进行风能资源评估的过程中所采用的具體标准包括《风电场的可行性研究编制办法》、《风电场风能资源评估方法》、《风电场风能资源和评估的相关规定》和其他与之相关的标准等。

（2）风能资源评估的目的。在风电场资源建设的过程中，风能资源的评估是最基本的条件，只有对相关的风能资源进行准确地评估才能够更好地进行风电机组的相关布置。因为首先要确切地了解该地区是否拥有资源良好地风能资源，然后才能够对风电场地风能资源进行相关地评价。

5 风能资源评估地主要步骤

（1）数据的收集。对风能数据的评估的重要前提就是对天气、海拔、温度、湿度、风速和其他相关的资源进行收集，这是分析整体风电场资源的非常重要的依据。通过对风电场周边设备的数据气象的收集，来更好地对风电场的相关数据进行分析。此外，地形图的数据也是进行风资源分析和风机组布置过程中的主要依据。

（2）数据分析。整个气象站的数据主要包括风速、风向、气温、气压、湿度、沙城暴强度、冰雹、雷暴天气等等。只有适当地提出相关的风速年和整个年际的变化图表，并更好地说明整个风电场在风电测试时候的代表性，之后再更好地制定相关的风速月变化表，从而更明确地知道在相关地区的风速年变化表。除了进行人工的分析，也应该根据整个现场的地形和测风塔的具体位置，同时利用相应的风能评估软件，计算出正确的电风场谱图，最终了解测风塔的整体位置。

除此之外，在整体风电场风能评估的整个过程中，数据分析的内容还有以下几点组成。平均的风速和功率密度、风速和风能的频率、风向频率、风能密度方向、风切指数、湍流强度、参考判断依据和其他几点数据分析的相关内容。

（3）测风数据的处理。在对测风数据进行处理的过程中，一定要列出其中合理的数据和缺失的数据，并合理地了解相关测风地点发生的时间。对其中不合理的数据进行清晰地判别，尽量挑出符合实际情况的相关数据，再组成最确切的数据组。让可以备份或者可以供参考的传感器进行同期数据的记录，在经过相关的处理之后，然后再最终替换为无效或者可以被补漏的数据。

6 结束语

从以上的资料中可以看出，在对风电场的相关风能资源进行分析和评价的过程中，对当地的气候和风能进行评价是很重要的一个环节。只有先对当地的空气、湿度、风速和其他与风力有关的资源进行合理的评价之后，然后才能够选择合适的地方建立风力发电厂。而在这个过程中，测风设备的选择和测风数据的处理是非常重要的两个环节，只有把握好这两个环节，才能够更好地进行相关风能资源的评价与探究。

参考文献：

[1]新堂，钱喜镇.山东即墨风电场风力资源分析[J].气象科技，2006（06）.

[2]肖松，刘志璋.海力素风电场风资源分析[J].能源技术，2006（05）.

作者简介：单连伟（1983-），男，研究方向：风力发电。endprint