關(guān)于風(fēng)能資源評(píng)估中幾個(gè)關(guān)鍵問題的分析

王健

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

關(guān)鍵詞： 風(fēng)能資源;評(píng)估;WAsP

風(fēng)能資源評(píng)估是風(fēng)電場(chǎng)前期開發(fā)的主要工作內(nèi)容，而評(píng)估的最終結(jié)果與項(xiàng)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(píng)估結(jié)果不夠準(zhǔn)確可能導(dǎo)致項(xiàng)目開發(fā)不成功，造成嚴(yán)重的損失，所以說風(fēng)能資源評(píng)估工作極為重要。

1 測(cè)風(fēng)塔的數(shù)量和高度

測(cè)風(fēng)塔的布置數(shù)量，不僅與風(fēng)電場(chǎng)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(duì)于地形復(fù)雜的風(fēng)電場(chǎng)來說，由于場(chǎng)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(chǎng)場(chǎng)址范圍半徑甚至超過了30km。若只是依靠單獨(dú)的測(cè)風(fēng)塔觀測(cè)的數(shù)據(jù)，無法全面真實(shí)的對(duì)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)能資源狀態(tài)進(jìn)行分析計(jì)算，有必要根據(jù)具體地形來設(shè)立不同的測(cè)風(fēng)塔，以提高測(cè)風(fēng)塔觀測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度;對(duì)于場(chǎng)址范圍較小的風(fēng)電場(chǎng)，依靠單獨(dú)的測(cè)風(fēng)塔便能夠較準(zhǔn)確的觀測(cè)風(fēng)電場(chǎng)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(qiáng)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(qiáng)度的作用程度也不一致。而且因?yàn)榈匦蔚囊蛩匾矔?huì)使氣流發(fā)生分離，這對(duì)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(jì)算的其它高度的風(fēng)速也是會(huì)出現(xiàn)誤差。[1]

2 “WAsP”的應(yīng)用

由于我國(guó)對(duì)風(fēng)電行業(yè)的支持，風(fēng)能資源評(píng)估內(nèi)容已經(jīng)有了很大的發(fā)展，在風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目建設(shè)工作上逐漸累積了豐富的經(jīng)驗(yàn)，風(fēng)能資源評(píng)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(guó)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?xiàng)l件也正在減少，所以地形相對(duì)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(xiàng)目開發(fā)的主要地區(qū)。我國(guó)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(dòng)在地面附近分離，不能夠滿足WAsP風(fēng)能資源評(píng)估軟件對(duì)于模型的附著流假定條件，使評(píng)估出現(xiàn)了一定誤差。[2]

我國(guó)部分風(fēng)電場(chǎng)的真實(shí)發(fā)電量比預(yù)測(cè)值低，據(jù)統(tǒng)計(jì)約低25%左右，這種情況的出現(xiàn)主要因?yàn)閃AsP軟件評(píng)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(huì)出現(xiàn)一定的誤差。總之，針對(duì)不同的風(fēng)電場(chǎng)工程，有必要按照實(shí)際地形、氣候特征對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行劃分，科學(xué)合理的布置測(cè)風(fēng)塔，選擇適宜的風(fēng)能資源分析計(jì)算軟件，這樣才能最大程度的使風(fēng)能資源評(píng)估的準(zhǔn)確程度提高（評(píng)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(cè)立體顯示、平面圖形展示等模塊，軟件能夠?qū)臻g圖形進(jìn)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(jìn)行分析，能夠有效的對(duì)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(chǎng)區(qū)域風(fēng)能資源影響因素的空間運(yùn)行可以在不同的時(shí)空組合和不同側(cè)面的表現(xiàn)形式中實(shí)現(xiàn)，整個(gè)分析和評(píng)價(jià)過程是可視化的。GIS能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控與分析，可以對(duì)不同測(cè)風(fēng)塔的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，能夠?qū)臻g數(shù)據(jù)進(jìn)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(duì)風(fēng)能數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。可以對(duì)風(fēng)能產(chǎn)品進(jìn)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(jì)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(guó)風(fēng)能資源豐富，分布廣泛，風(fēng)能資源評(píng)估的準(zhǔn)確程度直接影響到風(fēng)電項(xiàng)目的建設(shè)成果，相信今后風(fēng)能資源評(píng)估的技術(shù)一定會(huì)有所進(jìn)步，使風(fēng)能資源評(píng)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(píng)估[A].中國(guó)海洋學(xué)會(huì)海洋工程分會(huì).第十八屆中國(guó)海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集（上）[C].中國(guó)海洋學(xué)會(huì)海洋工程分會(huì)：中國(guó)海洋學(xué)會(huì)海洋工程分會(huì)，2017：5.

[2]劉瑋.風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源精細(xì)化評(píng)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(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估幾個(gè)關(guān)鍵問題分析[J].水力發(fā)電，2012，38（02）：81-82+88.

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