测风塔数量依风场地形复杂程度而定:对于较为简单、平坦地形,可选一处安装测风设备;对于地形较为复杂的风场,要根据地形分片布置测风点。
测风高度最好与风机的轮毂高度一样,应不低于风机轮毂高度的2/3,一般分三层以上测风。
3 区域风资源评估
区域风资源评估内容包括:
对测风资料进行三性分析,包括代表性,一致性,完整性;测风时间应保证至少一周年,测风资料有效数据完整率应满足大于90%,资料缺失的时段应尽量小(小于一周)。
根据风场测风数据处理形成的资料和长期站(气象站、海洋站)的测风资料,按照国家标准《风电场风资源评估方法》(GB/T 18710-2002)计算风电机组轮毂高度处代表年平均风速,平均风功率密度,风电场测站全年风速和风功率日变化曲线图,风电场测站全年风速和风功率年变化曲线图,风电场测站全年风向、风能玫瑰图,风电场测站各月风向、风能玫瑰图,风电场测站的风切变系数、湍流强度、粗糙度;通过与长期站的相关计算整理一套反映风电场长期平均水平的代表数据。
综合考虑风电场地形、地表粗糙度、障碍物等,并合理利用风电场各测站订正后的测风资料,利用专业风资源评估软件(WASP、WindFarmer等),绘制风电场预装风电机组轮毂高度风能资源分布图,结合风电机组功率曲线计算各风机的发电量。
按照国家标准《风力发电机组 安全要求》(GB 1845.1-2001)计算风电场预装风电机组轮毂高度处湍流强度和50年一遇10min平均最大风速,提出风电场场址风况对风电机组安全等级的要求。
根据以上形成的各种参数,对风电场风能资源进行评估,以判断风电场是否具有开发价值。
4 微观选址
目前,国内微观选址通常采用国际上较为流行的风电场设计软件WASP及WindFarmer进行风况建模,建模过程如下:
根据风电场各测站订正后的测风资料、地形图、粗糙度,利用轮毂高度的风资源栅格文件满足精度及高度要求的WindFarmer软件的三个输入文件,包括:轮毂高度的风资源栅格文件、测风高度的风资源栅格文件及测风高度的风资源风频表文件。
采用关联的方法在WindFarmer软件中输入WASP软件形成的三个文件,输入三维的数字化地形图(1:10000或1:5000),地形复杂的山地风电场应采用1:5000地形图,输入风电场空气密度下的风机功率曲线及推力曲线,设定风机的布置范围及风机数量,设定粗糙度、湍流强度、风机最小间距、坡度、噪声等,考虑风电场发电量的各种折减系数,采用修正PARK尾流模型进行风机优化排布。