風(fēng)力發(fā)電原理課件：風(fēng)電場(chǎng)的確定-

風(fēng)電場(chǎng)的確定7.1風(fēng)電場(chǎng)選址7.1.1風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益取決于風(fēng)能資源、電網(wǎng)連接、交通運(yùn)輸、地質(zhì)條件、地形地貌和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多方面復(fù)雜的因素，風(fēng)電場(chǎng)選址時(shí)應(yīng)綜合考慮以上因素，避免因選址不當(dāng)而造成損失。7.1.1.1風(fēng)能資源某些地區(qū)完全沒(méi)有或者只有很少現(xiàn)成測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，還有些區(qū)域地形復(fù)雜，由于風(fēng)在空間的多變性，即使有現(xiàn)成資料用來(lái)推算測(cè)站附近的風(fēng)況，其可靠性也受到限制?？刹捎靡韵露ㄐ苑椒ǔ醪脚袛囡L(fēng)能資源是否豐富。1）地形地貌特征2）風(fēng)力造成的植物變形3）受風(fēng)力影響形成的地貌4）向當(dāng)?shù)鼐用裾{(diào)查了解7.1.1.2電網(wǎng)連接并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需要與電網(wǎng)相連接，場(chǎng)址選擇時(shí)應(yīng)盡量靠近電網(wǎng)。7.1.1.3地質(zhì)條件風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)的位置最好是承載力強(qiáng)的基巖、密實(shí)的壤土或黏土等，并要求地下水

位低，地震烈度小。7.1.1.4交通條件7.1.1.5地形條件7.1.1.6社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素7.1.2風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址過(guò)程是從一個(gè)較大的地區(qū)，對(duì)氣象條件等多方面進(jìn)行綜合考慮后，選擇一個(gè)風(fēng)能資源豐富、而且最有利用價(jià)值的小區(qū)域的過(guò)程。宏觀選址主要按如下條件進(jìn)行：1）場(chǎng)址選在風(fēng)能質(zhì)量好的地區(qū)

所謂風(fēng)能質(zhì)量好的地區(qū)是：年平均風(fēng)速較高；風(fēng)功率密度大；風(fēng)頻分布好；可利用小時(shí)數(shù)高。2）風(fēng)向基本穩(wěn)定（即主要有一個(gè)或兩個(gè)盛行主風(fēng)向）所謂盛行主風(fēng)向是指出現(xiàn)頻率最多的風(fēng)向。3）風(fēng)速變化小，風(fēng)電場(chǎng)選址時(shí)盡量不要有較大的風(fēng)速日變化和季節(jié)變化。4）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高度范圍內(nèi)風(fēng)垂直切變要小，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組選址時(shí)要考慮因地面粗糙度引起的不同風(fēng)速廓線，當(dāng)風(fēng)垂直切變非常大時(shí)，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行十分不利。5）湍流強(qiáng)度小6）盡量避開災(zāi)害性天氣頻繁出現(xiàn)地區(qū)7）盡可能靠近電網(wǎng)8）交通方便9）對(duì)環(huán)境的不利影響小10）地形情況11）地質(zhì)情況12）地理位置13）溫度、氣候、濕度、氣壓、濕度的變化會(huì)引起空氣密度的變化從而改變了風(fēng)功率密度，由此改變風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量。14）海拔7.1.3風(fēng)電場(chǎng)微觀選址微觀選址是在宏觀選址中選定的小區(qū)域中確定如何分布風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，使整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組微觀選址時(shí)的一般選擇如下：7.1.3.1平坦地形平坦地形可以定義為，在風(fēng)電場(chǎng)區(qū)及周圍5km半徑范圍內(nèi)其地形高度差小于50m，同時(shí)地形最大坡度小于3°。7.1.3.2復(fù)雜地形復(fù)雜地形是指平坦地形以外的各種地形，大致可以分為隆升地形和低凹地形兩類。7.1.3.3風(fēng)力發(fā)電機(jī)組排列方式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組排列方式主要與風(fēng)向及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)量、場(chǎng)地實(shí)際情況有關(guān)。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膯我皇⑿酗L(fēng)向或多風(fēng)向，決定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是矩陣式排布還是圓形或方形分布。7.2可行性評(píng)估7.2.1地形特性評(píng)估7.2.2噪聲評(píng)估7.2.3生態(tài)評(píng)估7.3風(fēng)電機(jī)安裝及設(shè)計(jì)軟件介紹7.3.1WAsPWAsP的主要功能如下：風(fēng)觀察數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析；風(fēng)功率密度分布圖的生成；風(fēng)氣候評(píng)估；風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組年發(fā)電量計(jì)算；風(fēng)電場(chǎng)年總發(fā)電量計(jì)算。7.3.1.1WAsP的輸入數(shù)據(jù)7.3.1.2WAsP的輸出數(shù)據(jù)WAsP的不足之處:7.3.2其他軟件簡(jiǎn)介7.3.2.1WindsimWindsim是基于CFD的風(fēng)能資源評(píng)估軟件，由挪威Windsim公司開發(fā)，適合在復(fù)雜地形下的風(fēng)能資源評(píng)估。目前，Windsim主要包括的模塊有:地形建立、三維地形模型;基于CFD的風(fēng)電場(chǎng)模型;風(fēng)電機(jī)組布置;氣象數(shù)據(jù)處理;風(fēng)電場(chǎng)后處理;風(fēng)能資源地圖繪制;風(fēng)電場(chǎng)年發(fā)電量計(jì)算;交互式全三維可視化模型。相對(duì)于常規(guī)軟件，Windsim具有計(jì)算氣流在三維方向上的變化、計(jì)算規(guī)劃風(fēng)電場(chǎng)任何位置的湍流強(qiáng)度、風(fēng)速與風(fēng)向在風(fēng)輪掃風(fēng)面內(nèi)的變化、規(guī)劃風(fēng)電場(chǎng)任何位置的垂直風(fēng)廓線等特點(diǎn)。7.3.2.2MeteodynMeteodynwT使用計(jì)算流體力學(xué)方法(CFD)，適合復(fù)雜地形下的風(fēng)資源評(píng)估。其具有在復(fù)雜地形條件下風(fēng)資源的評(píng)估具有相對(duì)較高的準(zhǔn)確性和可靠性;可以進(jìn)行基于時(shí)間序列的風(fēng)資源參數(shù)計(jì)算，避免了采用Weibull分布擬合的誤差和支持多個(gè)測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)分析等特點(diǎn)。7.3.2.3WindPROwindPRO以WAsP為計(jì)算引擎，兩者聯(lián)合使用具有許多優(yōu)點(diǎn):如方便靈活的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)分析手段，用戶可以方便地剔除無(wú)效測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，并對(duì)不同高度的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，尋求相關(guān)性，評(píng)價(jià)測(cè)風(fēng)結(jié)果;考慮風(fēng)機(jī)尾流影響的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量計(jì)算，并提供多種尾流模型;風(fēng)機(jī)實(shí)際位置的空氣密度計(jì)算;自動(dòng)修正標(biāo)準(zhǔn)條件下的風(fēng)機(jī)功率曲線;風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃區(qū)域的極大風(fēng)速計(jì)算;幾乎涵蓋了市場(chǎng)上所有風(fēng)機(jī)，并不斷更新的風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括功率曲線、噪聲排放及可視化信息等。7.3.2.4WindFallllerwindFarmer是專門的風(fēng)電場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)風(fēng)資源的分布情況，自動(dòng)優(yōu)化布置風(fēng)機(jī)，達(dá)到風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能利用率最優(yōu)的目的。作為一種模塊化軟件，WindFarmer包含以下多個(gè)分析計(jì)算模塊:基礎(chǔ)模塊，優(yōu)化設(shè)計(jì)的核心模塊;MCP模塊，用于分析數(shù)據(jù)相關(guān)性;湍流強(qiáng)度計(jì)算模塊;電氣設(shè)計(jì)模塊;經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模塊;陰影閃爍模塊。7.3.2.5WAsPEngineeringwAsPEngineering可以用于估算在復(fù)雜地形中的風(fēng)電機(jī)組或其它民用建筑結(jié)構(gòu)的載荷情況。7.3.2.6WindFarmer風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化軟件WindFarmer（WindFarmDesign&Optimizati