风电机组选型、布置和发电量估算

　　
　　值得注意的是，多行多列布置的能量损失，和地形、地面粗糙度也有关系，所以上述数字只是给我们一个感性的认识。
　　
　　一方面，考虑到风电机组的尾流影响，我们应该使风电机组间的距离越大越好;另一方面，土地使用和电网连接的限制又要求风电机组间的距离尽可能小。
　　
　　根据经验，在平行于主风向方向上，风电机组间的距离一般保持5~9倍叶轮直径的距离;在垂直于主风向方向上，风电机组间的距离一般保持3~5倍叶轮直径的距离。如图3所示的排列考虑了多方面的因素，机组呈梅花型布置。
　　 　　
　　5.机组布置分析实例
　　
　　图4为某风电场利用WasP软件计算的年平均风速分布图，从图中可以看出，风电场区域的地形条件具有一定的综合性，包括了粗糙度较小的水域(图的中间位置)，水域东侧的平地以及水域南部，西部和北部的丘陵地形。从图中的各个机位的风能玫瑰图可以看出，该地区的主要风能方向是西方及其偏南和偏北方向。由于水面的表面粗糙度较小，来自西风经过水面后仍有较高的能量。水域的东侧陆地区域，在气流登陆后，由于地面粗糙度增大，风速的衰减增加，风功率密度降低。水域的南侧、西侧和北侧都是丘陵地区，特别是水域的西侧丘陵区域的高地(山脊)走向与主风向垂直，气流在流经该地区时随着地面的抬升产生了强烈的爬坡加速效应，风速在山顶地区达到最大值，因此该山顶地区是理想的布机区域。
　　 　　
　　三、发电量计算
　　
　　1.直接测风估算法
　　
　　估算风电场发电量最可靠的方法是在预计要安装风电机组的地点建立测风塔，其塔高应达到风电机组轮毂高度，在塔顶端安装测风仪传感器连续测风一年。然后按照《风能资源评估方法》对测风数据验证修正，得出代表年风速资料，再按照风电机组的功率曲线来估算其理论年发电量，计算方法为统计测风塔轮毂高度各风速段的小时数，与该风速对应的功率求积即为该风速段总的发电量，其他风速段依次类推，最后求和即为该机组理论年发电量(不含其他折减因素)。
　　
　　用该种方法估算发电量时，在复杂地形情况下应每3台风电机组安装一套测风系统，甚至每台风电机组位置安装一套测风系统，地形相对简单的场址可以适当放宽。在测风时应把风速仪安装在塔顶，避免塔影(风吹过塔架后的尾流影响)，如果风速仪安装在塔架的侧面，应该考虑盛行风向和仪器与塔架的距离，以降低塔架的影响。
　　
　　2.计算机模型估算法
　　
　　目前国内外用于风电场风能资源分布评估和发电量计算软件较多，国外主要有WAsP，WindFarmer，WindPro，WindSim，Meteodyn等软件，国内有木联能CFD风电工程软件等。
　　
　　利用WAsP或其他软件，按照它的格式要求输入风电场某测风点经过验证和订正后的测风资料、测风点周围的数字化地形图、地表粗糙度及障碍物资料，就可以估算风电场中各台风电机组的理论年发电量。这种方法的优点是要求的测风资料少，成本低，在简单地形场址条件下结果比较可靠，是风能工作者的重要工具。
　　
　　另外，还有用于计算风电场风电机组的荷载状况的WAsPEngineering软件可以应用。
　　
　　3.上网电量估算
　　
　　利用发电量计算软件计算风电场年理论发电量、尾流损失、尾流折减后的发电量，除此之外，需要作以下几方面修正才能估算出风电场的年上网电量。
　　
　　(1)周边风电场的影响折减
　　
　　考虑目前和将来风电场对本风电场的影响，造成发电量损失。
　　
　　(2)空气密度修正
　　
　　由于风功率密度与空气密度成正比，在相同的风速条件下，空气密度不同则风电机组出力不一样，风电场年上网发电量估算应进行空气密度修正。严格来讲，进行空气密度修正时，应要求生产厂家根据当地空气密度提供功率曲线，然后按照这条功率曲线进行发电量估算。