风能资源评估方法讨论与风电场选址评价

摘要

当今社会，电力的供应在整个社会经济领域中承担着不可代替的作用。随着用电负荷的不断增加，低碳要求的日趋提高，风力发电作为新能源领域技术中较成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式之一，已经受到新能源业界的普遍重视。因此依据相关法律，合理地开发风能资源、精确选择风场地址，是达到预期的开发意义和实现经济利益的根本手段。
　　 风电场的选址包括宏观选址、微观选址两点。风电场的宏观选址是在风电项目审批规划阶段，进行的大范围内的场址选择。在这个阶段中，工作的重心主要是对预选风场的风能资源评估，标记出风能丰富、风向稳定的地区，做一个初步的规划;风电场的微观选址则是在前者选定的风场区域内，具体确定如何布置风力发电机组，使整个风电场具有较好的经济利用过程。本论文严格的按照上述两个评估步骤，通过以下几个方面的工作评价了整个风电场选址的过程。
　　 本文以风力发电场前期建设为主，做了以下几方面的研究:
　　 首先，从基本风电场理论出发结合实际测风经验，对风能资源评估的基础理论方法做了较为全面的总结:包括测风数据的处理、风能资源的估算、来自地形和地表粗糙度的影响等，为下一步的选址做充分的理论支持。
　　 然后，本文以景泰县大唐风电场为研究对象，从前期测风数据的采集分析到风电场风功率密度的确定，提出一套完整的风资源评估方法，作为对风电场宏观选址的重要参考。
　　 最后，以丹麦的Bolund岛为评估风场，综合其地形特点、地表粗糙度、地面障碍物、加之一个自然年的有效测风数据的整理，生成一个以便用于WAsP软件进行准确评估的风图谱。其中包含风电场电子地形图、地表粗糙度、气象站障碍物、风功率密度等信息。利用该风图谱具体考察风力机的布置方案，提出两种排列方案，比较其预算上网电量选择合适的方案。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及选题意义

1．1．1 风力发电现状与趋势

1．1．2 风能资源评估的重要性

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究情况

1．2．2 国外研究情况

1．2．3 国内外风电场选址研究的特点

1．3 本文的主要工作

第2章 风能资源评估的基础理论

2．1 风资源测量和评估的基本概念

2．1．1 风向

2．1．2 风速

2．1．3 几种基本的测风仪器的使用

2．2 测风数据的处理

2．2．1 测风数据验证

2．2．2 数据计算处理与参数指标的评估

2．3 风能资源的统计计算

2．3．1 风况

2．3．2 风功率密度

2．3．3 风功率密度等级及风能可利用区的划分

2．4 地表粗糙度和地形因素对风资源评估影晌

2．4．1 地面粗糙度对风资源评估的影响

2．4．2 地形对风资源评估的影响

第3章 甘肃省景泰县风电场风资源评估

3．1 景泰县风能资源基本情况

3．2 气象站与风电场测风数据整理与分析

3．3 风电场风能资源的分析计算及结论

第4章 Bolund岛风场的微观选址

4．1 Bolund岛地理环境概述

4．2 Bolund岛上风资源数据的整理和分析

4．3 风况数据处理

4．4 WAsP模式在Bolund岛风场评估中的应用

4．5 风力机组的选型和排列

4．5．1 风力发电机组的选型原则

4．5．2 风力发电机组的布置排列

4．6 风场理论年发电量的估算

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录B 文中用于模拟脉动风速的M文件

附录C UDF程序编辑