風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源分析與評(píng)價(jià)探究

摘 要：相比于活力發(fā)電和水力發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電以其節(jié)能和環(huán)保的相關(guān)屬性備受大家歡迎。在以往的文獻(xiàn)中只針對(duì)某一地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)的相關(guān)風(fēng)能資源進(jìn)行評(píng)估，而沒(méi)有對(duì)具體如何進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)探究進(jìn)行系統(tǒng)的概括。本文從風(fēng)力測(cè)試和風(fēng)力數(shù)據(jù)研究這兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行具體地分析評(píng)價(jià)和探究。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場(chǎng)；風(fēng)能資源分析；評(píng)價(jià)探究

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

0 引言

目前，每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)都非常重視對(duì)風(fēng)能資源的分析和探究，因?yàn)橹挥谐浞肿龊眠@個(gè)環(huán)節(jié)，那么在進(jìn)行風(fēng)能資源分析和測(cè)試的過(guò)程中才會(huì)變得更加順利。而研究所得到的相關(guān)資料也才能夠更好地進(jìn)行風(fēng)能的分析，下面就讓我們從風(fēng)力測(cè)試和風(fēng)力數(shù)據(jù)研究這兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行具體分析。

1 整體測(cè)風(fēng)系統(tǒng)的組成

一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)的測(cè)風(fēng)系統(tǒng)主要由傳感器、主機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、電源和安全保護(hù)裝置這幾個(gè)部分組成。傳感器主要由風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、溫度傳感器、氣壓傳感器和輸出信號(hào)的頻率等諸多部分組成。主機(jī)先利用內(nèi)部的微處理器對(duì)傳感器發(fā)送出來(lái)的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)的采集，然后再計(jì)算存儲(chǔ)，最后由專(zhuān)門(mén)的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，之后再進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，一直到相應(yīng)的就地裝置，整個(gè)測(cè)風(fēng)系統(tǒng)就這樣組成了。通常來(lái)說(shuō)，整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)能測(cè)量方法包括：平均每十分鐘的風(fēng)速、每日最大和最小的風(fēng)速、風(fēng)的湍流強(qiáng)度、風(fēng)向、溫度、氣壓和濕度等等，大家都需要在這樣一個(gè)范圍內(nèi)更好地進(jìn)行相關(guān)的測(cè)量。

2 測(cè)風(fēng)設(shè)備

傳統(tǒng)的測(cè)風(fēng)儀器包括風(fēng)杯式風(fēng)速儀、螺旋槳式風(fēng)速儀和風(fēng)壓板式的風(fēng)速儀等等。像著名的Secondwind和NRG公司都是生產(chǎn)風(fēng)速儀非常有名的公司。最常用的風(fēng)杯式風(fēng)速儀是一種機(jī)械式的測(cè)風(fēng)儀，主要的結(jié)構(gòu)時(shí)由一個(gè)處于垂直方向的旋轉(zhuǎn)軸和三個(gè)風(fēng)速杯組成的，如果在通常的情況喜愛(ài)能夠讓風(fēng)速計(jì)和風(fēng)向標(biāo)相互配合使用的話(huà)，其效果會(huì)更加好，因?yàn)槠浼婊蚰軌蛴涗浾麄€(gè)風(fēng)向的數(shù)據(jù)。還有一種比較常用的是機(jī)械式測(cè)風(fēng)儀，這種機(jī)器最大的優(yōu)點(diǎn)包括機(jī)械的可靠性能高、機(jī)械成本低。但是在使用的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)機(jī)器的內(nèi)部的軸承出現(xiàn)磨損的情況，所以一定要根據(jù)具體的情況來(lái)進(jìn)行更換。同時(shí)，在容易結(jié)冰的地區(qū)，一定要及時(shí)安裝加熱設(shè)備以求防止儀器出現(xiàn)結(jié)冰的情況。

3 測(cè)風(fēng)時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題

（1）選擇合適的地區(qū)安裝風(fēng)塔。在具有風(fēng)力資源開(kāi)發(fā)潛力的地區(qū)去安裝測(cè)風(fēng)塔，注意測(cè)風(fēng)的高度和風(fēng)電機(jī)安裝的高度一定要盡量一致，并且把相關(guān)的測(cè)風(fēng)設(shè)備安裝在測(cè)風(fēng)塔的頂端，因?yàn)橹挥羞@樣才能夠真正減少測(cè)風(fēng)塔對(duì)整體測(cè)風(fēng)設(shè)備造成的巨大影響。

多數(shù)情況下，測(cè)風(fēng)設(shè)備被安裝在測(cè)風(fēng)塔的中部，此時(shí)應(yīng)該盡量讓測(cè)風(fēng)設(shè)備以及支架的方向和主要的測(cè)風(fēng)方向保持垂直，并最終讓整體測(cè)風(fēng)設(shè)備和測(cè)風(fēng)塔有足夠的相關(guān)距離。

（2）重視選擇合適的測(cè)風(fēng)地點(diǎn)。一般測(cè)風(fēng)塔的安裝地點(diǎn)是有足夠的代表性的，整體測(cè)風(fēng)塔所測(cè)得的風(fēng)速和風(fēng)向必須和周?chē)牡匦?、障礙物有直接的關(guān)系，從而使得整體的測(cè)風(fēng)塔安裝位置更加能夠代表整個(gè)區(qū)域的氣流分布特點(diǎn)。

（3）合理重視其他方面的參數(shù)。整體測(cè)風(fēng)塔的數(shù)量和風(fēng)電場(chǎng)的整體容量、風(fēng)電場(chǎng)的面積、地形的復(fù)雜程度有著相當(dāng)深厚的聯(lián)系。所以在安裝測(cè)風(fēng)塔之前一定要對(duì)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行具體的規(guī)劃，這樣就可以有效避免整個(gè)測(cè)風(fēng)塔沒(méi)有被安放在有效的位置，從而有效減少了對(duì)風(fēng)能資源分析中的不確定因素。

4 風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源的分析與評(píng)價(jià)

（1）相關(guān)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。一般在進(jìn)行風(fēng)能資源評(píng)估的過(guò)程中所采用的具體標(biāo)準(zhǔn)包括《風(fēng)電場(chǎng)的可行性研究編制辦法》、《風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估方法》、《風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源和評(píng)估的相關(guān)規(guī)定》和其他與之相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)等。

（2）風(fēng)能資源評(píng)估的目的。在風(fēng)電場(chǎng)資源建設(shè)的過(guò)程中，風(fēng)能資源的評(píng)估是最基本的條件，只有對(duì)相關(guān)的風(fēng)能資源進(jìn)行準(zhǔn)確地評(píng)估才能夠更好地進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組的相關(guān)布置。因?yàn)槭紫纫_切地了解該地區(qū)是否擁有資源良好地風(fēng)能資源，然后才能夠?qū)︼L(fēng)電場(chǎng)地風(fēng)能資源進(jìn)行相關(guān)地評(píng)價(jià)。

5 風(fēng)能資源評(píng)估地主要步驟

（1）數(shù)據(jù)的收集。對(duì)風(fēng)能數(shù)據(jù)的評(píng)估的重要前提就是對(duì)天氣、海拔、溫度、濕度、風(fēng)速和其他相關(guān)的資源進(jìn)行收集，這是分析整體風(fēng)電場(chǎng)資源的非常重要的依據(jù)。通過(guò)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)周邊設(shè)備的數(shù)據(jù)氣象的收集，來(lái)更好地對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。此外，地形圖的數(shù)據(jù)也是進(jìn)行風(fēng)資源分析和風(fēng)機(jī)組布置過(guò)程中的主要依據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)分析。整個(gè)氣象站的數(shù)據(jù)主要包括風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、氣壓、濕度、沙城暴強(qiáng)度、冰雹、雷暴天氣等等。只有適當(dāng)?shù)靥岢鱿嚓P(guān)的風(fēng)速年和整個(gè)年際的變化圖表，并更好地說(shuō)明整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)在風(fēng)電測(cè)試時(shí)候的代表性，之后再更好地制定相關(guān)的風(fēng)速月變化表，從而更明確地知道在相關(guān)地區(qū)的風(fēng)速年變化表。除了進(jìn)行人工的分析，也應(yīng)該根據(jù)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的地形和測(cè)風(fēng)塔的具體位置，同時(shí)利用相應(yīng)的風(fēng)能評(píng)估軟件，計(jì)算出正確的電風(fēng)場(chǎng)譜圖，最終了解測(cè)風(fēng)塔的整體位置。

除此之外，在整體風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能評(píng)估的整個(gè)過(guò)程中，數(shù)據(jù)分析的內(nèi)容還有以下幾點(diǎn)組成。平均的風(fēng)速和功率密度、風(fēng)速和風(fēng)能的頻率、風(fēng)向頻率、風(fēng)能密度方向、風(fēng)切指數(shù)、湍流強(qiáng)度、參考判斷依據(jù)和其他幾點(diǎn)數(shù)據(jù)分析的相關(guān)內(nèi)容。

（3）測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的處理。在對(duì)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過(guò)程中，一定要列出其中合理的數(shù)據(jù)和缺失的數(shù)據(jù)，并合理地了解相關(guān)測(cè)風(fēng)地點(diǎn)發(fā)生的時(shí)間。對(duì)其中不合理的數(shù)據(jù)進(jìn)行清晰地判別，盡量挑出符合實(shí)際情況的相關(guān)數(shù)據(jù)，再組成最確切的數(shù)據(jù)組。讓可以備份或者可以供參考的傳感器進(jìn)行同期數(shù)據(jù)的記錄，在經(jīng)過(guò)相關(guān)的處理之后，然后再最終替換為無(wú)效或者可以被補(bǔ)漏的數(shù)據(jù)。

6 結(jié)束語(yǔ)

從以上的資料中可以看出，在對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的相關(guān)風(fēng)能資源進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)的過(guò)程中，對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝惋L(fēng)能進(jìn)行評(píng)價(jià)是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。只有先對(duì)當(dāng)?shù)氐目諝?、濕度、風(fēng)速和其他與風(fēng)力有關(guān)的資源進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)之后，然后才能夠選擇合適的地方建立風(fēng)力發(fā)電廠。而在這個(gè)過(guò)程中，測(cè)風(fēng)設(shè)備的選擇和測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的處理是非常重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)，只有把握好這兩個(gè)環(huán)節(jié)，才能夠更好地進(jìn)行相關(guān)風(fēng)能資源的評(píng)價(jià)與探究。

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作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)芜B偉（1983-），男，研究方向：風(fēng)力發(fā)電。endprint