复杂地形风电场风资源评估中测风塔选址的影响研究

复杂地形风电场风资源评估精度提升研究风能资源评估是风电场规划和建设的重要环节，对于提高风电场的发电效率和经济性具有重要意义。

由于地形的复杂性，风能资源评估的精度一直是研究和实践中的难题。

本文将介绍一些相关研究的进展，以及提升风能资源评估精度的方法和技术。

一、地形对风能资源评估的影响地形是影响风能资源评估的重要因素之一。

地形的高低起伏和山地的存在都会使得风场的风速发生变化，从而影响风能资源的评估结果。

复杂地形中风向风速的变化不规律，而在平坦地区则相对规律。

在评估风能资源时，必须考虑地形对风场风速的影响。

二、提升风能资源评估精度的方法和技术针对复杂地形风能资源评估的难题，研究者们提出了一系列方法和技术，用于提升评估的精度。

以下是一些常见的方法和技术：1. 高精度测量技术：利用先进的测量设备，如激光雷达和卫星遥感技术，对地形和风场进行高精度测量。

这些技术可以提供详细的地形数据和风场分布，从而减小地形对风能资源评估的影响。

2. 数值模拟方法：使用计算流体力学（CFD）模拟方法，对复杂地形的风场进行模拟。

通过建立精细的数学模型，可以更准确地预测风场的分布和风速变化，提高评估的精度。

3. 风场测量与数据处理：利用测量站点的实测数据，结合数据处理和插值技术，对风能资源进行评估。

通过对实测数据的合理处理和分析，可以减小地形对风能资源评估的影响。

4. 统计分析方法：利用统计学方法，对多年的风场观测数据进行分析，揭示风场的统计特征和规律。

通过建立合适的统计模型，可以更准确地预测未来的风能资源。

三、结论复杂地形对风能资源评估的精度有着重要的影响，需要采用一系列的方法和技术来提升评估的精度。

高精度测量技术、数值模拟方法、风场测量与数据处理以及统计分析方法都可以有效地提高评估的精度。

在实际应用中，需要根据具体的评估需求和条件选择合适的方法和技术，以获得准确的风能资源评估结果。

关于复杂地形风电场风资源分析及风场选址摘要：风电场的年发电量是指各台风力发电机组年发电量的累计，在风电场可行性评估工作中，风电场年发电量的估算非常关键。

为了准确计算风电场年发电量，最理想的情况就是在每个风力发电机的拟安装位置设置适合高度的测风塔进行实际测量，这种方法虽然可以提高准确性，但经济性差、工程实践不易施行。

常用方法是在风电场选择若干具有代表性的地点设置测风塔用于风资源的评估，而其他风力发电机组布置点处的风资源通常采用行业内通用的风资源评估软件进行估算。

关键词：复杂地形；风电场；风资源；风场选址如今我国对能源的需要和风力本身储量大、无污染、分布广泛等特点，使得国家和社会对于风力的开发日益关注，风力开发的工程也在越来越多平原展开。

但是在复杂地形下，风力开发比较困难，存在着安装测风塔、在地形建模和数据计算的困难。

开发风能资源之时，尤其在复杂地形中的风电项目会遇到更多的难题，复杂地形中的风资源分析以及风电场选址就是其中的关键问题。

1风资源评估1.1陆上风资源评估最近这些年，风电行业发展的越来越快，所有风电企业都得到了许多丰富的经验，特别是在陆上风电场，与其紧密相关的一些先进的技术也越来越成熟。

但是目前，国际风电已经被开发了很多，所以适宜开发风电的地区数量也不再那么多，所以日后的陆上区域的风电开发会把重心移到山区。

1.2近海风能资源评估在未来风电的发展过程中，近海风电将成为被重点开发的对象。

海上气象要素是特别不容易用肉眼来观测的，特别不容易得到真实测量参数，所以，必须借助独特的研究技术来得到特定的数据类型，以此来评估海上风能资源。

基于经验与研究结果我们可以知道，在开展海风资源评估的过程当中必须细心考虑以下可能造成不利影响的因素：（1）能影响距离与范围的尾流;（2）可能影响机组维护和机组可利用率的恶劣气候;（3）温度能够影响的范围到底有多大;（4）离岸远不远影响着风速大小。

由于海上与路上不同，海上是没有那么多地貌特征带来的影响的，所以湍流度非常小，而掺混能力又不足，这使得机组尾流能影响长距离、广范围。

太　阳　能第12期　总第356期2023年12月No.12　Total No.356 Dec., 2023SOLAR ENERGY0 引言2019年国家发展和改革委员会发布《关于完善风电上网电价政策的通知》，其规定“2018年底之前核准2020年底前仍未并网的、2019年1月1日至2020年底前核准2021年底前未并网的陆上风电项目，国家不再补贴；2021年1月1日开始新核准的陆上风电项目全面实现平价上网”，这说明平价上网时代已经来临。

在平价上网时代，风电投资企业面临更大的挑战，一方面，随着上网电价下调投资收益也随之降低；另一方面，长期大规模开发导致风能资源好且可供开发建设的场址所剩不多。

在这种背景下，风电场选址的优劣、风能资源评估的准确性对风电项目成功与否起到了决定性作用。

本文从工程实践的角度，对风电场在场址选择、测风方案、数据分析、模型计算过程中遇到的几个关键问题进行概述，并以贵州省处于复杂地形的某风电场为例进行后评价，分析理论计算得到的发电量与实际发电量的差异及差异产生原因。

1 风电场选址和立塔测风1.1 场址选择可利用高精度风能资源图谱或经验判断的方法来初步确定风电场场址，然后通过现场勘查进一步核实。

1.1.1 高精度风能资源图谱通过查询风能资源分布图，可以大致判断一个区域的风能资源分布情况。

美国能源部可再生能源实验室曾于2005年推出中国东部地区50 m高度风能资源分布图，实践证明，该分DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20221009.01 文章编号：1003-0417(2023)12-27-09风电场的选址与风能资源评估及其后评价鹿　浩，焦　姣*(中国广核新能源控股有限公司，北京 100070)摘　要：风电场选址的优劣与风能资源评估的准确性息息相关，决定了风电项目的成功与否。

从工程实践的角度，对风电场在场址选择、测风方案、数据分析、模型计算过程中的遇到的几个关键问题进行概述，并以贵州省处于复杂地形的某风电场为例进行后评价，分析理论计算得到的发电量与实际发电量的差异及差异产生原因。

风电场测风塔选址风电场测风塔选址摘要：本文通过实际区域浅析风的成因，分析地形地貌对风速的影响，以笔者实际经历说明风向与地形地貌对测风塔选址的影响，科学合理布置测风点，以便更客观的评价风电场的风资源情况，即可以缩短开发周期，又能减少人力、财力的浪费。

关键词：风电场测风塔选址甘肃省的风能资源主要分布在河西下头廊，在这一绵延1000多公里的狭长走廊内分布有丰富的风能资源，在酒泉玉门、瓜州等地都有建设大中型风力发电站的良好条件。

然而要建立一个风电场，首先是风电场选址，这对风电场建设是至关重要的。

笔者先后到张掖、肃北、阿克塞等地区实地勘察和走访进行风场选址，总结了一些经验，抛砖引玉，供大家交流。

1、以张掖地区为例浅析风成因张掖地区海拔1，500公尺左右，属河西走廊三个独立的内流盆地之——黑河水系，大部分为山前倾斜平原，属大陆性气候，气候特点是干燥少雨。

1.1 风成因浅析张掖地区境内地势平坦、土地当大范围水平气压场比较弱时，在山区白天地面风常从谷地吹向山坡，晚上地面风常从山坡吹向谷地，这就是山谷风。

山谷风是由于山地热力因子形成的，白天因坡上的空气比同高度上的自由大气增热强烈，于是暖空气沿坡上升，成为谷风，谷地上面较冷的自由大气，由于补偿作用从相反方向流向谷地，称为反谷风。

夜间由于山坡上辐射冷却，使邻近坡面的空气迅速变冷，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷地，成为山风，谷底的空气因辐合而上升，并在谷地上面向山顶上空分流，称为反山风，形成与白天相反的热力环流。

1.2 “狭管效应”张掖地区南枕祁连山，北依合黎山、龙首山，黑河贯穿全境，形成南北山夹一谷的地形，成为东西风的通道。

当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时，由于空气质量不能大量堆积，于是加速流过峡谷，风速增大。

当流出峡谷时，空气流速又会减缓。

这种峡谷地形对气流的影响，由狭管效应而增大的风，称为峡谷风或穿堂风。

2、地形地貌对风的影响2.1 地形的分类对于适合建设风电场的地形主要是平坦地形和复杂地形。

复杂地形风电场风资源评估精度提升研究【摘要】现阶段，随着社会的发展，我国的风电场的发展也有了很大的改善。

风资源评估和微观选址是风电场建设的基础工作，其准确度极大地影响着风机的安全稳定运行、风机利用水平和项目收益的提升。

2018年年中，风电竞争性配置新政的推出将风电场建设和运营向市场化推进，这对风电度电成本控制提出了更高的要求，提高风电场的发电量是必然选择。

作为风电场开发的早期关键技术环节，微观选址有助于高效利用风能资源，规避运营维护风险，降低风电场建设和运营成本。

提高风电场风资源评估和发电量估算的精准度，是准确估算度电成本、提升竞争力的必备技能。

【关键词】复杂地形;风电场风资源;评估精度提升研究引言随着风能资源的深入开发，复杂山地成为规模风场热门的微观选址区域。

风电场的运行经验表明，地形对空气流动的影响显著，为微观选址带来极大的挑战。

空气动力学是风资源评估的理论基础，CFD是其重要的求解与描述手段之一。

综述了风电场风资源评估的传统方法，介绍了成熟的CFD方法，并指出提升复杂地形风电场风资源评估精度的方法和路径。

1复杂地形风场风资源评估技术现状风场流动分析的主要内容是流动分析，目前获取复杂地形中风场空气流动情况的方法主要有3种[1]：a）现场实测。

在现场典型位置安装测风塔，开展1a～3a风速、风向的连续观测后进行风资源的评估。

现场实测能够真实地反映现场的风资源状况，在风电场前期建设中必不可少。

但限于测风塔数量和成本，不可能达到复杂地形风场流动分析和风机微观选址的要求;b）风洞试验。

建立复杂地形的缩比模型，在大气边界层风洞中测量风场风速分布。

风洞试验可以测量较多的流动参数，可控性好、重复性高，但试验周期长、费用高，且试验精度仍有限，可用于典型地形的风场验证研究。

另外，风洞试验缩小比例过大，会带来无量纲参数选择难题，与实际风场的相似性难以完全保证;c）数值评估。

数值评估方法较多，速度和精度各异，其核心算法按照特征可以分为线性模型、中尺度模型、雷诺平均模型（RANS）、大涡模拟（LES）、直接数值模拟（DNS）等。

复杂地形风电场测风塔选取方法讨论作者：田龙虎来源：《科学与信息化》2018年第29期摘要复杂地形风电场风资源评估的精度多取决于场内测风塔数量及测风塔位置选取的代表性。

文章重点讨论复杂地形风电场测风塔位置的选取方法。

得出以下结论：（1）测风塔的区域代表性对资源评估的准确性影响极大，前期需要在风电场区域内根据主风向分布竖立具有区域代表性的测风塔；（2）在区域代表性相近且都处于上风向的情况下，测风塔海拔高度将是影响资源评估准确性的重要因素。

关键词复杂地形；测风塔选取；风资源评估引言风电场前期风资源评估和微观选址对于风电场的建设、运行有着非常重要的意义，而测风塔的安放位置又直接影响前期评估和微观选址的准确性，选址适合的测风塔可以很好的代表一个区域内的风资源状况，因此测风塔位置的选择至关重要[1]。

1 场区描述如图1所示，场区内最高海拔2040米，最低海拔1115米，高差925米，有多条山脊，走向各不相同，地形起伏较为明显。

一般情况下，如果区域坡度大于0.3，即认为此区域地形复杂，其复杂程度，我们通过陡峭指数RIX来量度。

经过计算可判断此地形属于复杂地形风电场[2]。

场区内有8座测风塔，分别位于不同的山脊之上，测风塔高80米，分布在东西方向15km、南北方向8.2km的范围内，最远两测风塔距离15.6km（测风塔1239与测风塔2145）。

场内风向分布较为集中，主风向明显，8座测风塔玫瑰图比较一致，均为西北方向。

2 测风塔选址方案在复杂地形条件下，局部地区的平均风速、湍流强度、入流角等参数随地形变化剧烈，因此，需要选取多个测风塔来保证计算精度。

测风塔选取方法如下：组合1（T1237、T1242、T5317），外围3测风塔，即每个区域中，上风向的测风塔组合；组合2（T1239、T1241、T5317），外围3测风塔，即整个风场范围内，最靠北、南、西方向的3个测风塔；组合3（T1238、T1240、T1241），即处于中心位置的3个测风塔；组合4（T1238、T1240、T5317），即海拔高度最高的3个测风塔；3 方案对比及结果分析图2为软件误差结果对比。

复杂地形风电场风资源评估中测风塔选址的影响研究发表时间：2016-04-18T13:46:37.770Z 来源：《电力设备》2016年1期供稿作者：逄增强[导读] 华润电力投资有限公司深圳分公司深圳市 518000）风电场的风能资源的评估工作，是开发风能资源中最基础的工作。

在风力资源开发前，风能资源评估以及风电场的选址十分重要。

逄增强（华润电力投资有限公司深圳分公司深圳市 518000）摘要：不断加剧的全球煤炭、石油等化石资源能源危机，世界各国都开始了节能减排的新型低碳经济模式发展建设。

可再生资源的发展利用是应对环境、能源问题、气候变化以及优化能源结构的重要措施，更是我国能源的战略规划，改变电力资源发展方向的重要内容。

风能资源作为一种可再生的清洁能源，其开发与利用受到了越来越多的重视。

本文对复杂地形风电场风资源评估中测风塔选址的影响进行了分析研究。

关键词：复杂地形风电场风资源评估测风塔选址影响风电场的风能资源的评估工作，是开发风能资源中最基础的工作。

在风力资源开发前，风能资源评估以及风电场的选址十分重要。

测风塔对风能资源评估、风电场选址、风电场规划设计、风况的实时监控、预测超短期以及数值预报输出数据、数值模式参数矫正等有着较大的影响。

因此，对于风力资源的开发与利用都有着十分重要的作用。

测风塔在风电场风资源评估中的作用在我国的西北、东北、东部沿海、华北地区及部分内陆，如洞庭湖西岸、鄱阳湖畔等都集中着大量的风能资源。

评价地区风能潜力及风能大小，需要风能密度（即风功率密度）来进行衡量。

而风功率密度的大小受到了地区的空气密度及风速的影响。

一般情况下，被风能利用的风速大多集中在3m/s-25m/s。

根据风功率密度的大小，可以将其分成7个等级，如表1所示。

表1 风功率密度等级表风电场的选址都是在风能资源最为丰富的地方，因此提前掌握风电场建立地区内的风能资源情况，可以对风电场的建立进行有效的评估，合理选择风电场建立地区，将风力资源的利用提升到最大效益。

复杂地形风电场宏观选址及测风塔布置研究摘要：科学合理的宏观选址是整个风电场项目能否落地的基础，本文针对复杂地形风电场的宏观选址进行研究，打破了传统的盲人摸象式宏观选址的方法，提出了一种高效的新方法。

另外，本文在复杂地形风电场宏观选址工作的基础上，对测风塔布置问题进行分析和讨论，找出山地风电场测风塔选址的具体原则和要求，同时对复杂地形风电场测风塔的布置给出了相关建议。

关键词：宏观选址风资源测风塔1引言风力发电场宏观选址是整个风电场前期设计的重要环节。

风电场的宏观选址是在风电场审批规划阶段，进行大范围的风电场场址和测风塔位置的选择。

宏观选址的可靠与否对后期风电场设计、建设、运营及投资收益有着决定性的影响。

目前，我国风电场所处的地形条件越来越复杂。

当风力发电机机组建设在山地上时，由于地形的起伏变化会使得每个风机位置所处的空气流动环境不同，发电量也就有所差别。

因此，在项目前期准确地进行复杂地形风电场选址就变得尤为重要，直接关系到后续风电场建设的成败。

2格林威治云平台在复杂风电场宏观选址阶段的应用格林威治平台是远景能源公司全球首创的基于智能传感网和云计算的智慧风场全生命周期管理系统。

该系统可以为客户提供风电场规划、风资源评估等技术解决方案[1]。

以往的宏观选址由于缺少政府规划及相关资料，风电项目开发人员只能寻访调研当地居民，根据经验判断风场是否存在开发价值。

而“格林威治”云平台高精度的风资源图谱让宏观选址有了一定的全局观，至少在两个方面颠覆了传统的宏观选址做法。

一方面，每个机位点的风资源情况都能直观的看到，相关人员可以在室内轻松完成选址工作，极大地提高了工作效率；另一方面，“格林威治”云平台能基于一套完整的科学理论和风资源数据自动推荐测风塔的布置位置，使得测风塔的代表性大大提高。

因此，“格林威治”云平台不仅节约了项目开发的时间成本，还大大降低了项目的投资风险，极大地提高了风电项目的可行性。

3复杂地形风电场的测风塔布置研究某拟建风电场位于韶关市新丰县遥田镇山脊上，属低中山地貌，地面高程450m～900m，场址植被覆盖总体良好，以杂树、灌木为主。

复杂地形风电场风资源分析及风场选址摘要：随着全球资源消耗的加快，实现各类能源的可持续使用已经成了各个国家必须要解决的事。

风力资源由于其自身使用的可持续性和高强度的特征，使各个国家都对风力资源的合理利用展开了新的探索。

然而由于在复杂地形风电场测风塔代表性不足，导致很难准确的进行复杂地形条件下的发电量模拟测算。

在进行风力资源开发时，如何在复杂地形的风电场合理有效地利用风力资源，是本文主要探讨的一个问题。

关键词：复杂地形；风力资源；风电场选址引言风无所不在，风是自然环境中发生的自然现象之一。

由于地球自转和公转的原因，导致地球大气温度分布不均和大气压力分布不均。

在不均匀的压力下，水平方向的空气运动就会产生风。

风能是最具活力的可再生能源之一，但是随着全球温度变暖和能源危机的到来，全球资源都受到影响。

因此，各国通过减少二氧化碳等温室气体的排放来保护我们生活的土地，这也在一定程度上加强了风能的开发和利用。

1、国内风力发电领域的发展现状进入新世纪以来，中国风力发电领域迅速发展。

2006年，中国的风电装机容量增加到2600兆瓦，和欧洲、美国和印度成为发展风力资源的主要市场。

自2007年以来，中国风电装机容量持续增长。

2008年，中国风力风电场的风电装机容量增加到7190兆瓦，新的风电装机容量增加了108%，蓄电池的风电装机容量增加了130兆瓦。

蒙古、新疆、辽宁、山东、广东等地因为地域开阔，导致风力资源丰富，风能发展更快。

自2009年以来，政府增加了对可持续能源开发领域的投资，支持和促进可再生能源的发展，以满足国内需求。

作为一种新的节能清洁能源，风力发电已经取得历史性的增长进度：截止到2019年6月底，水电、核电、风电、太阳能发电等清洁能源装机总容量已达6.8亿千瓦，其中风电装机容量占10.5%，尤其是海上风力发电站的发电量发生了大幅度的提高。

近年来由于风力发电领域的迅速发展，导致在复杂地形地区所建风力发电场的数量显著增加。