關于風能資源評估中幾個關鍵問題的分析

王健

摘 要： 風能資源評估最終成果的準確程度是風電場投資的主要內容與關鍵因素，而風速測量的正確程度與風能資源評估參數方法的選擇對于風能資源評估的最終結果有著緊密的聯系。本文主要針對風能資源評估中幾個關鍵問題進行簡要的分析，對測風塔的數量與高度進行研究論述，并對“WAsP”以及GIS應用進行總結與探究。

關鍵詞： 風能資源;評估;WAsP

風能資源評估是風電場前期開發的主要工作內容，而評估的最終結果與項目的收益有著直接的關系，是投資決策參考的主要數據來源，一旦評估結果不夠準確可能導致項目開發不成功，造成嚴重的損失，所以說風能資源評估工作極為重要。

1 測風塔的數量和高度

測風塔的布置數量，不僅與風電場及周邊地形的復雜程度有著比較直接的聯系，而且與自身的建設密度也有很大的關系。對于地形復雜的風電場來說，由于場址范圍內地形起伏較大，風能資源分布不均，部分風電場場址范圍半徑甚至超過了30km。若只是依靠單獨的測風塔觀測的數據，無法全面真實的對風電場內的風能資源狀態進行分析計算，有必要根據具體地形來設立不同的測風塔，以提高測風塔觀測數據準確度;對于場址范圍較小的風電場，依靠單獨的測風塔便能夠較準確的觀測風電場風能資源情況。通常情況下，風速隨著高度增加，而環境湍流強度與風速的高度分布也有直接的關系，高度不一致，所受到環境湍流強度的作用程度也不一致。而且因為地形的因素也會使氣流發生分離，這對于風能資源分布情況也有所影響。風切變指數也有一定差異（如下表），所以根據風切變計算的其它高度的風速也是會出現誤差。[1]

2 “WAsP”的應用

由于我國對風電行業的支持，風能資源評估內容已經有了很大的發展，在風電場項目建設工作上逐漸累積了豐富的經驗，風能資源評估技術也在逐漸的完善，而且發展速度也比較快。當下世界上很多國家與地區都在大力的開發風電，在這種背景下能夠適應陸地風電開發的地理條件也正在減少，所以地形相對復雜而且風能資源比較豐富的多山地區逐漸成為風電項目開發的主要地區。我國地域遼闊，山區較多，很多的多山地區的地形起伏大，空氣流動在地面附近分離，不能夠滿足WAsP風能資源評估軟件對于模型的附著流假定條件，使評估出現了一定誤差。[2]

我國部分風電場的真實發電量比預測值低，據統計約低25%左右，這種情況的出現主要因為WAsP軟件評估性能與地形不適應、不匹配，如果地形、氣候條件超過軟件的適應性，WAsP就會出現一定的誤差。總之，針對不同的風電場工程，有必要按照實際地形、氣候特征對風電場進行劃分，科學合理的布置測風塔，選擇適宜的風能資源分析計算軟件，這樣才能最大程度的使風能資源評估的準確程度提高（評估有必要基于風力數據）。[3]

3 地理信息系統技術的應用

GIS軟件有觀測立體顯示、平面圖形展示等模塊，軟件能夠對空間圖形進行顯示，能夠對其主要數據與空間數據關聯進行分析，能夠有效的對高度情況不一致的風速與風能分析建立模型，風電場區域風能資源影響因素的空間運行可以在不同的時空組合和不同側面的表現形式中實現，整個分析和評價過程是可視化的。GIS能夠對數據進行監控與分析，可以對不同測風塔的實時數據進行處理，能夠對空間數據進行事先處理，可以為風能產品的出現提供數據條件，能夠建設數據庫，更好的對風能數據進行綜合分析。可以對風能產品進行平面展示，其中包括風能密度等，在分析數據以后，GIS系統可以總結發展風能分布的規律性，而且地形作用下的風切變也被計算在內，這也使得結果更加的精準。[4]

4 結語

綜上所述，我國風能資源豐富，分布廣泛，風能資源評估的準確程度直接影響到風電項目的建設成果，相信今后風能資源評估的技術一定會有所進步，使風能資源評估成果更加準確，為投資企業開發風電提供更為可靠的技術支持。

參考文獻：

[1]段成林.巴倫支海風能資源評估[A].中國海洋學會海洋工程分會.第十八屆中國海洋（岸）工程學術討論會論文集（上）[C].中國海洋學會海洋工程分會：中國海洋學會海洋工程分會，2017：5.

[2]劉瑋.風電場風能資源精細化評估系統及應用研究[D].天津大學，2017.

[3]王紅芳，王志勇，王霽雪，易躍春，趙建春.風電場風能資源評估幾個關鍵問題分析[J].水力發電，2012，38（02）：81-82+88.

[4]王紅芳，劉瑋，鄭慶堯，趙建春.風電場風能資源評估幾個關鍵問題分析[J].西北水電，2011（S1）：76-78.