關(guān)于風(fēng)能資源評估中幾個關(guān)鍵問題的分析

王健

摘 要： 風(fēng)能資源評估最終成果的準(zhǔn)確程度是風(fēng)電場投資的主要內(nèi)容與關(guān)鍵因素，而風(fēng)速測量的正確程度與風(fēng)能資源評估參數(shù)方法的選擇對于風(fēng)能資源評估的最終結(jié)果有著緊密的聯(lián)系。本文主要針對風(fēng)能資源評估中幾個關(guān)鍵問題進行簡要的分析，對測風(fēng)塔的數(shù)量與高度進行研究論述，并對“WAsP”以及GIS應(yīng)用進行總結(jié)與探究。

關(guān)鍵詞： 風(fēng)能資源;評估;WAsP

風(fēng)能資源評估是風(fēng)電場前期開發(fā)的主要工作內(nèi)容，而評估的最終結(jié)果與項目的收益有著直接的關(guān)系，是投資決策參考的主要數(shù)據(jù)來源，一旦評估結(jié)果不夠準(zhǔn)確可能導(dǎo)致項目開發(fā)不成功，造成嚴(yán)重的損失，所以說風(fēng)能資源評估工作極為重要。

1 測風(fēng)塔的數(shù)量和高度

測風(fēng)塔的布置數(shù)量，不僅與風(fēng)電場及周邊地形的復(fù)雜程度有著比較直接的聯(lián)系，而且與自身的建設(shè)密度也有很大的關(guān)系。對于地形復(fù)雜的風(fēng)電場來說，由于場址范圍內(nèi)地形起伏較大，風(fēng)能資源分布不均，部分風(fēng)電場場址范圍半徑甚至超過了30km。若只是依靠單獨的測風(fēng)塔觀測的數(shù)據(jù)，無法全面真實的對風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)能資源狀態(tài)進行分析計算，有必要根據(jù)具體地形來設(shè)立不同的測風(fēng)塔，以提高測風(fēng)塔觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度;對于場址范圍較小的風(fēng)電場，依靠單獨的測風(fēng)塔便能夠較準(zhǔn)確的觀測風(fēng)電場風(fēng)能資源情況。通常情況下，風(fēng)速隨著高度增加，而環(huán)境湍流強度與風(fēng)速的高度分布也有直接的關(guān)系，高度不一致，所受到環(huán)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(fā)生分離，這對于風(fēng)能資源分布情況也有所影響。風(fēng)切變指數(shù)也有一定差異（如下表），所以根據(jù)風(fēng)切變計算的其它高度的風(fēng)速也是會出現(xiàn)誤差。[1]

2 “WAsP”的應(yīng)用

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

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

3 地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

GIS軟件有觀測立體顯示、平面圖形展示等模塊，軟件能夠?qū)臻g圖形進行顯示，能夠?qū)ζ渲饕獢?shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)進行分析，能夠有效的對高度情況不一致的風(fēng)速與風(fēng)能分析建立模型，風(fēng)電場區(qū)域風(fēng)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(cè)面的表現(xiàn)形式中實現(xiàn)，整個分析和評價過程是可視化的。GIS能夠?qū)?shù)據(jù)進行監(jiān)控與分析，可以對不同測風(fēng)塔的實時數(shù)據(jù)進行處理，能夠?qū)臻g數(shù)據(jù)進行事先處理，可以為風(fēng)能產(chǎn)品的出現(xiàn)提供數(shù)據(jù)條件，能夠建設(shè)數(shù)據(jù)庫，更好的對風(fēng)能數(shù)據(jù)進行綜合分析?？梢詫︼L(fēng)能產(chǎn)品進行平面展示，其中包括風(fēng)能密度等，在分析數(shù)據(jù)以后，GIS系統(tǒng)可以總結(jié)發(fā)展風(fēng)能分布的規(guī)律性，而且地形作用下的風(fēng)切變也被計算在內(nèi)，這也使得結(jié)果更加的精準(zhǔn)。[4]

4 結(jié)語

綜上所述，我國風(fēng)能資源豐富，分布廣泛，風(fēng)能資源評估的準(zhǔn)確程度直接影響到風(fēng)電項目的建設(shè)成果，相信今后風(fēng)能資源評估的技術(shù)一定會有所進步，使風(fēng)能資源評估成果更加準(zhǔn)確，為投資企業(yè)開發(fā)風(fēng)電提供更為可靠的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]劉瑋.風(fēng)電場風(fēng)能資源精細(xì)化評估系統(tǒng)及應(yīng)用研究[D].天津大學(xué)，2017.

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

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