王沖
摘 ?要:隨著時代的發展變化,我們已經全面進入了電氣時代,電力資源已經成為人們生活中不可或缺的一部分。為了滿足人們日益上升的電力資源需求,風力發電受到人們的廣泛重視,通過風力資源進行發電,不但可以為人們提供足夠的電力資源供應,還具有低碳環保的特點,符合國家可持續發展的理念要求。為了促進風力發電發展進步,本文對風能資源評估方法和風電場選址進行具體的研究分析,希望可以為風能資源今后的開發利用提供一定的參考。
關鍵詞:風能資源;評估方法;風電場;選址評價
為了對風能資源評估方法和風電選址進行研究,本文以實際案例進行研究,以風電場的選址為研究內容。首先對該區域進行風能資源的評價工作,然后對采集的數據進行計算和分析,最后進行風力發電等級的判斷工作,最后根據前期的工作總結出具體的風電選廠流程。
1 風能資源評估的基礎理論方法
1.1 風資源測量和評估的基本概念
我們在對風力資源進行開發利用之前,首先需要對風力資源的進行相應的評估工作,主要是對風力的儲量進行研究。在對某個區域進行風力資源的評估工作是,可以對該區域的風力情況進行分析。風力情況可以簡稱為風況,為了保證區域內風力發電具有足夠的發展潛力,我們可以對該區域的風況進行合理的測量。
國家在進行風力發電的建設工作時,首先需要進行風力發電的選址,主要是對當地風況的測量,來決定該區域是否適合風力方電廠的建設工作。隨著風力發電技術的不斷發展進步,國家對于風力發電項目的重視程度不斷上升。我們可以通過風力資源的測量對各個地區的風儲量進行了解,選擇風儲量較大的區域進行風力發電廠的建設,可以保證風力發電廠的經濟效益。現階段我國風資源測量主要通過測風塔和氣象臺,將獲得的數據進行合理的整理和分析工作,可以評估出區域內的風力資源儲量。風雖然是一種看不見也摸不到的能量,但是具有方面和大小,為了保證風資源測量的合理性,我們需要從這兩方面進行風能資源的測量和評估。
1.2 測風數據的處理
首先進行測風數據的審定工作,主要是為了保證測風數據的準確性,為風能資源的評估提供最準確的數據。我們在對測量的數據進行評定工作時,需要從三方面下手,先判斷數據是否具有完整性,然后判斷數據的連貫性,最后判斷數據的合理性,只有滿足上述三個判斷原則,才能通過測風數據的審定工作。如果在審定的過程中,發現數據存在一定的問題,我們還可以根據實際情況對數據進行合理的修補工作。接下來要對測風數據記性合理的計算,將計算的數據進行評估。通過合理的比較和修改,才能得到具有代表性的數據。最后將得到的計算數據進行合理的評估工作,可以得到風能的大小、功率、等級等等。我們在進行統計計算工作時,還要注意風況和功率的合理考慮。
2 風電場選址要點
我們在進行風力發電的選址工作時,可以通過兩部進行操作,先進行風力發電的宏觀選址,在進行風力發電的微觀選址工作。宏觀選擇是對風力發電地質的大體確定工作,可能是在全國范圍內或者省內選址等等,通過對選擇區域的風能資源的合理評估,挑出風能資源儲量最高的區域進,這片大的區域劃分就是風力發電的宏觀選址。在宏觀選址工作結束后,我們就可以在選定的區域內,進行風力發電廠的建設規劃。如何將該區域內的風能資源利用率提升到最大,就是微觀選址的主要工作。
3 某風電場風能資源評估和選址評價分析
我們在對風能資源進行開發利用時,首先會對風能的儲量及其他情況記性具體的分析研究,才能了解到風能的發展潛力。為了對我國的風能資源進行合理的開發利用,國家在全國范圍內開展了風能的調查工作,經過對采集數據的分析研究可知,某省區為風能儲備量最高的區域,可以滿足風力發電的風能儲備要求。本文以該省區為案例進行風力發電的研究,首先對該區域的風能資源進行采集和評估工作。接下來對該區域的地形進行研究分析,將地形情況導入電腦軟件進行分析計算,找到最適合風力發電的建設區域。
3.1 風能資源評價
省氣象局等有關單位對全省基本氣候資料進行了收集、整理、選取和分析,完成了全省風能資源評價報告,提出省風能資源總儲量為2.37億,其中:風能資源豐富區、可利用和季節可利用區的面積為17.66萬平方千米。
3.1.1 計算多年年平均風速(見表1)
3.1.2 風力發電場測風數據檢驗與處理。為了有效評估風力發電場的風能資源,某企業建立了一座測風塔,在10m、40m、60m處安置風杯。然后對風數據的完整性、合理性進行判斷,檢驗出不合理的數據和缺測數據。
3.1.3 風電場風能資源的分析計算及結論。根據對本風電場的風能資源分析可知,該風電場的風能資源較為豐富,風速和風功率密度較大,具有明顯的主風能方向。本風電場代表性測風塔高度的年平均風速為,年平均風功率密度為風速和風能的年內變化趨勢基本一致;場址風向和風能乾、度方向穩定,主要集中于和扇區,具有明顯的主風巨方向;風速和風功率密度的年內變化和月變化均較小,風切變指數小,瑞流強度很小。本風電場內高度,年一遇最大風速為。根據風電場測風資料對風電場現場的空氣密度進行計算,最后推薦本風電場的空氣密度采用值為。根據《風力發電場風能資源評估方法》判定該風力發電場風功率等級為級,風能資源較為豐富。
3.2 風電場選址的確定
綜上所述,本風電場風能資源較好,風能分布集中,對風電機組的布置較為有利,是一個較好的風電場場址,具有一定的開發價值。風電場選址流程如下:首先在選定的區域進行風能資源優秀地區的確定,要保證選擇區域盡量不靠近村落、農田、牧場等人為區域,并且保證該區域沒有大尺寸的地形障礙,然后對該區域的進行一個自然年的測風工作,利用WAPS模式統計風俗,獲得威布爾分布分頻曲線。最后計算年平均風功率密度,判斷風力發電廠風功率登記,完成整個宏觀選址。
4 結束語
風力發電作為一種環保無污染的發電方法,符合國家可持續發展理念,受到國家政策的大力扶持。風力發電的選址是一個比較復雜的工作,對整個風電場的經濟效益有著直接的影響,需要我們的高度關注。首先需要對各個地區的風能資源進行收集,對收集的數據進行合理的計算和分析,才能得到各個區域風能資源儲備的實際情況。在確定風電場的區域以后,還需要對該區域的地形情況計算分析,對風電場進行具體的規劃研究,才能保證風電場運行的經濟效益,促進社會經濟的發展。
參考文獻
[1]靳晶新,葉林,吳丹曼,etal.風能資源評估方法綜述[J].電力建設,2017(4).
[2]羅紅磊,何如,周紹毅,etal.廣西山地風能資源評估——以玉林天堂頂為例[J].能源與節能,2017(6).
[3]閆征,趙世文,馬平,etal.大規模并網風電場選址及裝機容量優化研究[D].cnki,2018.