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风能评估、微观选址常见问题浅析

2012-07-18 17:31
默菲
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  摘要:风能评估、微观选址工作是风场建设初期最重要的工作内容之一,本文主要分析了如何降低评估工作中的误差,增强报告的可靠性。

  前言

  风能评估、微观选址工作是风场建设初期最重要的工作内容之一。 一个准确、可靠的风能和微观选址评估报告能够确保风力发电机组的可靠运行,并为风场投资回报率提供了可靠的依据。

  我们在欧洲的同事对风场风能的评估误差可以控制在7%之内,而国内的项目评估,综合折减系数往往高达30%左右。为什么会有如此大的差别呢? 根据我对近几年所做项目的经验总结和与欧洲同事的探讨,主要原因归纳如下几点:

  1. 现场风力数据测试时间过短,所使用的风力数据不具有代表性。

  风电场建设之初,现场风力数据至少需要测试2-3年时间,同时还要获得风电场附近气象站30-50年风力数据,用于对现场测试的风力数据进行长期修正,以增强风场评估数据的可靠性。

  但是在我国,很多项目为了赶工期、追进度,业主往往对现场风力数据只测试一年,甚至更短,也不进行长期修正,从而造成了风场风能评估误差的增加。平均风速的误差每增加1%,风场风能的评估误差就会增加3%。因此,风能评估人员在得到业主所提供的风力数据后,一定要认真整理分析,对漏测的时间段或测试异常的时间段的数据进行修正,以确保得到具有代表性的风力数据,作为风场建设的测算基础。

  2. 风电场地表粗糙度定义存在误差,增加了风能评估的误差。

  风电场地表覆盖物特征会对风电场风能的输出产生重要的影响。森林、草原、农田等不同地表状态的表面粗糙度有很大区别,而我们在计算机上建立模型的时候,由于手里地图等资料精度的影响,常常会产生误差。

  因此,在建立模型之前,选址人员最好先到项目现场进行一次实地考察,对比手里的资料是否与现场地貌相吻合,如发现误差需要及时调整。在计算机模型上定义地表粗糙度之后还要进行反复校核。简单的验证方法是在测风塔的位置放置一台风机,设定此风机的轮毂高度和测风塔风速仪的高度相一致,之后运行此模型,检查轮毂处的风速是否和测风塔实测风速相一致。如此反复,直到一致为止,从而得到最优的风场地表粗糙度数据。

  3. 等高线数据不够精确,造成风能评估的误差。

  等高线的准确是整个风场模型准确的前提条件, 而现在很多设计院和业主使用1:50000或1:5000航拍地图,将其扫描到评估软件后对不规则等高线进行手动调整。这一过程往往会产生较大的误差,甚至达到30米以上。如此大的误差,尤其对于地形复杂的风场,造成了整个模型从根本上发生错误。因此,建立等高线模型之后选址人员仍需要到现场进行实地考察,尤其是测风塔等关键点。

  测风仪属于高精度仪器,如果不定期进行校正,误差就会逐步增加。而很多业主安装了测风仪之后就只是等待下载数据,忽视了对测风设备的定期维护,从而影响测量数据的可靠性。

  5. 没有考虑现场空气密度对发电量的影响。

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