风资源评估知识讲解

风电场风能资源评估方法（GB/T18710-2002）1范围本标准规定了评估风能资源应收集的气象数据、测风数据的处理及主要参数的计算方法、风功率密度的分级、评估风能资源的参考判据、风能资源评估报告的内容和格式本标准适用于风电场风能资源评估。

2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T 18709-2002风电场风能资源测量方法3定义本标准采用下列定义。

3.1风场wind site拟进行风能资源开发利用的场地、区域或范围。

3.2风电场wind farm由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。

3.3风功率密度wind power density与风向垂直的单位面积中风所具有的功率。

3.4风能密度wind energy density在设定时段与风向垂直的单位面积中风所具有的能量。

3.5风速wind speed空间特定点的风速为该点周围气体微团的移动速度。

3.6平均风速average wind speed给定时间内瞬时风速的平均值，给定时间从几秒到数年不等3.7最大风速maximum wind speed10 min平均风速的最大值。

3.8极大风速extreme wind speed瞬时风速的最大值。

3.9风速分布wind speed distribution用于描述连续时限内风速概率分布的分布函数。

3.10威布尔分布Weibulldistribution经常用于风速的概率分布函数，分布函数取决于两个参数，控制分布宽度的形状参数和控制平均风速分布的尺度参数。

3.11瑞利分布Rayleigh distribution经常用于风速的概率分布函数.分布函数取决于一个调节参数，即控制平均风速分布的尺度参数。

注:瑞利分布是形状参数等于2的威布尔分布。

3.12日变化diurnalvariation以日为基数发生的变化。

风电基础知识培训风能资源评估方法风电基础知识培训——风能资源评估方法风能已经成为全球清洁能源发展的重要组成部分，风电作为其中的一个主要载体，对于推动可持续发展具有重要意义。

要充分利用风能资源，对风能资源进行准确评估是至关重要的。

本文将介绍风能资源评估的方法和技术。

一、地面观测法地面观测法是最传统也是最常用的风能资源评估方法之一。

通过在特定地点设立测风塔，利用风速风向仪等设备进行实时观测，得到的数据可用于风能资源评估。

这种方法的优点是直接可靠，数据准确性较高，但其缺点是成本较高，需要长时间的观测，且受地点限制。

二、卫星遥感法卫星遥感法是一种相对较新的风能资源评估方法。

通过利用卫星图像和遥感技术，可以对大范围的风能资源进行评估。

该方法具有广覆盖、快速获取数据的优势，但其缺点是数据准确性相对较低，需要进行一定的校正和验证。

三、数值模拟法数值模拟法是一种基于大气动力学原理的风能资源评估方法。

通过建立大气模型，模拟风场的分布情况，可以得到地理区域内不同高度、不同时间段的风能资源数据。

该方法的优点是高效、可模拟多种复杂情况，但其缺点是对模型参数和初始条件要求较高。

四、GIS技术GIS技术是一种将地理信息与风能资源评估相结合的方法。

通过将地理数据与风能资源数据进行综合分析，可以准确评估风能资源的分布情况、潜力等。

该方法的优点是数据处理和可视化效果好，但其缺点是对数据的获取和处理需求较高。

五、测量仪器和装置除了以上几种方法外，还可以利用各种测量仪器和装置进行风能资源评估。

例如，利用声音传感器可以测量风的速度和方向，利用红外线传感器可以测量风的温度和湿度等。

这些测量仪器和装置的选择取决于具体评估的需求和条件。

综上所述，风能资源评估是风电项目开发的重要环节。

地面观测法、卫星遥感法、数值模拟法、GIS技术以及测量仪器和装置都是常用的评估方法。

在实际应用中，可以根据具体情况选择适合的方法进行评估，以确保最终评估结果的准确性和可靠性。

光伏与风资源评估中几个重要参数及其定义风速：空气相对于地球某一固定地点的运动速率，风速的常用单位是m/s 。

平均风速：一定时段内，数次观测的风速的平均值。

一般表达方式为[m/s]。

瞬时风速：某时刻空间某点上的真实风速，由平均风速和脉动风速组成。

风切变：风速随高度的变化规律称之为风切变，在大气边界层中，风速随高度发生变化，其变化规律称为风速廓线，一般以对数或幂指数方程形式表现，其指数α就是风切变指数。

湍流强度：反映脉动风速的相对强度，是衡量风稳定性的重要指标。

其计算公式如下，是脉动风速的均方差与平均风速的比值。

风能：空气运动的动能
风功率密度：单位面积时，风能具有的功率（W/m2），计算公式如下：
风向：指风的方向，通常用16个方位来表示风向。

按照月或者年统计风向变化的平均值，可以绘制出风向玫瑰图。

50年一遇最大风速：风电场在设计时，从安全性和经济性综合考虑，要合理确定一个设计最大风速，这个值是要间隔相当时期才会出现的（间隔的时期为重现期），根据全国风能资源评价技术规定，风电场设计的重现期为50年，即50年一遇最大风速。

代表年风资源数据：根据风电场附近气象站等长期测站观测数据，用相关分析的方法将验证后的风电场测风数据订正为一套反映风电场长期平均水平的代表性数据，即风电场代表年的逐小时风速风向数据。

风电场前期风能资源评估风电场前期风能资源评估（SPWRA-3000）是整个风电场建设、运行的重要环节，是风电项目的根本，对风能资源的正确评估是风电场建设取得良好经济效益的关键，有的风电场建设因风能资源评价失误，建成的风电场达不到预期的发电量，造成很大的经济损失。

据调查，目前许多风电场建成投产后的年平均发电量要比预测值低20%~30%。

同时由于风电场在建设初期需对区域风资源进行评估，业主不得不在该区域建立大量的测风塔进行考查以寻找合适的风场建设点。

据分析，拟建风场场址需提供1到3年当地连续有效风资源气象信息方可确立。

为此业主需投入大量的人力、财力、时间和空间成本。

为解决风电场选址带来诸多限制条件，国能日新通过多年的气象经济分析及电力工程实践经验，可准确分析当地区域的风能资源图谱，大量的降低业主的各项投资成本，为风电场的前期选址规划提供可靠依据。

一、功能概述1、风能地图简介国能日新长期以来经营着国内300多家风电场的风资源预报业务和风电并网服务，因此存储了中国境内每一个经纬度坐标的风资源时间序列。

基于这一大规模数据库，我们可以根据用户需要，定制局部地区的风资源分布地图——风能地图。

下图是中国区域的风能分布示意图。

颜色越红，代表年均风速越大。

2、风能地图原理在风能地图上我们可以直观看到不同地域的风能大小。

如果说风能投资最终取决于天时（风资源）、地利（接入条件）、人和（当地公共关系）的话，那么风能地图为风电场宏观选址提供了必不可少的天时（风资源条件）的遴选前提。

然而风能地图的生成却是非常复杂的过程。

为了对我们的技术进行验证，中国水电集团公司新能源分公司向我公司提供了吉林和山西4个自有测风塔的经纬度，国能日新从我们的气象系统中计算得到上述4个地理坐标处的风资源时间序列，提交贵公司进行验证。

最终验证的结果十分令人满意，序列的相关度相当之高（超过60%）。

上述实验显示国能日新公司有能力计算中国境内每一个地理坐标点的长达一年以上的风资源时间序列。

风力发电工程师的风力资源评估和风力发电技术资料随着对可再生能源需求的增加，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，逐渐受到了广泛关注。

作为风力发电工程师，风力资源评估和技术资料是你在工作中必不可少的知识基础。

本文将为您介绍风力资源评估的步骤和风力发电技术资料的相关内容。

一、风力资源评估1. 数据采集和分析风力资源评估的第一步是收集和分析有关风力资源的数据。

您可以从各种数据源中获取数据，包括国家气象局、风能研究中心等。

这些数据包括风速、风向、气象条件等信息。

通过对这些数据进行分析，可以了解特定地区的风能潜力。

2. 风能潜力计算通过采集的数据，可以使用不同的数学模型或软件来计算风能潜力。

这些模型将考虑地形、地面覆盖、大气层厚度等因素，从而准确地预测风力资源的可利用程度。

这些计算结果将为风力发电项目的规划和设计提供重要依据。

3. 风力预测利用历史数据及数学模型，可以对风力进行预测。

这对于风力发电场具有重要意义，因为它可以帮助工程师更好地规划发电设备的布局和风能利用效率。

二、风力发电技术资料1. 风力发电机组技术资料风力发电机组是将风能转化为电能的核心设备。

了解不同类型的风力发电机组的技术参数和性能特点是风力发电工程师必备的知识。

此外，还需掌握风力发电机组的安装、维护和故障排除等相关技术资料。

2. 输电线路和电网接入技术资料一旦风力发电机组产生电能，就需要将其输送到电网中。

因此，了解输电线路的布局、电缆规格、安装标准和电网接入的相关技术资料是非常重要的。

这样可以确保风力发电设备与现有电网的高效连接。

3. 风力发电场设计和施工资料风力发电场的规划和设计需要充分考虑到地形、土地使用、环境影响等因素。

了解风力发电场的设计标准、施工流程和相关技术资料将对项目的成功实施起到至关重要的作用。

4. 风力发电技术研究报告和最新进展风力发电技术是一个不断发展和创新的领域。

作为风力发电工程师，了解最新的技术研究报告和行业进展非常重要。

评价风能资源的标准
首先，风速是评价风能资源的重要指标之一。

风速是指单位时间内风通过某一
点的速度，通常以米/秒为单位。

较高的风速意味着更多的风能可以被转化为电能，因此在选择风电场址时，需要考虑风速的平均值、变化范围以及季节性变化等因素。

其次，风向也是评价风能资源的重要指标之一。

风向对于风能资源的利用具有
重要的影响。

合理选择风机的布置方向，可以最大限度地利用风能资源，提高风电场的发电效率。

因此，在评价风能资源时，需要考虑风向的频率、稳定性以及季节性变化等因素。

除了风速和风向，风能密度也是评价风能资源的重要指标之一。

风能密度是指
单位面积内单位时间内风能的平均含量，通常以瓦特/平方米为单位。

较高的风能
密度意味着单位面积内可以获得更多的风能，因此在选择风电场址时，需要考虑风能密度的分布情况、变化范围以及季节性变化等因素。

此外，地形地貌也对评价风能资源具有重要影响。

地形地貌对风场的建设布局、风速分布以及风向变化等都有重要影响。

例如，山地、丘陵地形通常会影响风场的风速分布，平原地区通常具有更加稳定的风向等特点。

因此，在评价风能资源时，需要考虑地形地貌对风能资源的影响。

总的来说，评价风能资源的标准涉及多个方面，包括风速、风向、风能密度、
地形地貌等因素。

通过综合考虑这些因素，可以更加准确地评价风能资源的开发潜力，选择适宜的风电场址以及设计风电场的风机，从而更好地利用风能资源，推动清洁能源的发展。

第一章风能资源概述第一节风能基础知识一、风的形成风的形成是空气流动的结果，空气流动形成的动能称为风能。

空气的流动是由于不同区域空气的密度或者气压不同引起。

大气压差是风产生的直接原因。

改变空气密度主要方法（1）加热或冷却（2）外力作用二、影响地球表面空气流动的主要因素1、太阳辐射赤道和低纬度地区太阳高度角大，日照时间长，太阳辐射强度大，地面和大气接受热量多、温度高；高纬度地区太阳高度角小，日照时间短，地面和大气接受的热量少，温度低。

高纬度和低纬度之间的温度差异，形成南北之间的气压梯度，使空气做水平运动，风沿垂直于等压线的方向从高压向低压吹。

2、地球自转由于地球表面及空气间摩擦力的作用，地球自转过程中将带动地球表面的空气沿地球自转的方向流动。

地球自转使空气发生偏向的力称为地转偏向力-科里奥利力。

科里奥利力是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。

由于地转偏向力和高低纬度间压差所引起的压力的合力成为主导地球表层空气流动的作用力。

3、地球表面陆地和海洋等地形分布的影响（1）山坳和海峡改变气流运动的方向，使风速增大（2）丘陵、山地因表面摩擦大而使风速减小（3）山脉的阻挡作用导致局部风速的增加4、局部热效应的影响三风的种类1、大气环流（三圈环流）——全球性的风大气环流是在全球范围内空气沿一封闭轨迹的运动，是决定全球风能分布最基础、最重要的因素。

了解当地的盛行风向对微观选址具有重要的意义，我们可以避开盛行风向上的障碍物，当然，当地的地形条件对风向的分布也具有决定作用。

2、季风环流季风现象：在一个大范围地区内其盛行风向或气压系统有明显的季度变化。

主要是由于海陆分布的热力差异及行星风带的季节转换所形成的。

我国是一个典型的季风气候国家。

无论风电场的选址或运行，季风特征必须认真考虑。

一般来讲在我国，季风的表现是：在冬季，风从陆地吹向海洋；在夏季，风从海洋吹向陆地3、局地环流1、海（湖）陆风2、山谷风3、峡谷（峡管）风峡谷效应使风速增大，不论是高大的山脉或是中小尺度的山脉只要存在峡谷或缢口河谷都有峡管效应，因为在谷地中流场压缩，其风速将比两侧加强，即产生峡管效应。

风工程知识点总结一、风能资源的测量和评估1. 风速测量风速是评估风能资源的一个重要参数，通常使用测风塔或者无人机等工具来进行风速的测量。

测风塔通常会设置在离地面一定高度的位置，通过多个高度的测量点来获得不同高度的风速数据。

2. 风能密度风能密度是评估风能资源的另一个重要参数，它描述了单位面积或者单位体积内所包含的风能量。

通常使用测风塔来测量不同高度上的风能密度，进而评估风能资源的利用潜力。

3. 风向测量除了风速之外，风向也是评估风能资源的一个重要参数。

通过风向的测量，可以确定风向的分布情况，进而选择合适的风力发电场址和风机的布置方式。

4. 风切变风切变是风速随高度的变化，通常包括垂直方向的风切变和水平方向的风切变。

风切变会影响风机的叶片受力情况和风能的利用效率，因此需要在风电场设计中进行充分考虑。

二、风能资源的预测1. 数值模拟数值模拟是一种常用的风能资源预测方法，通过分析气象数据、地形地貌、植被覆盖等因素，利用数值模型来预测未来一段时间内的风能资源分布情况。

2. 统计方法统计方法是另一种常用的风能资源预测方法，通过对历史风速数据进行分析和处理，来预测未来一段时间内的风能资源分布情况。

3. 人工智能随着人工智能技术的发展，人工智能在风能资源预测中也得到了广泛的应用。

通过机器学习算法和神经网络模型，可以实现更精准的风能资源预测。

三、风力发电场的设计与建设1. 风机选型在风电场的设计中，需要根据实际的风能资源情况，选择合适的风机型号和容量。

不同型号和容量的风机在不同的风能资源条件下，具有不同的发电效率和经济性。

2. 风机布置风机的布置方式直接影响了整个风电场的发电效率和运维成本。

合理的风机布置方式能够最大程度地利用风能资源，提高风电场的发电量。

3. 输电系统设计风力发电场通常需要将发电的电能输送至电网中，因此输电系统的设计也是风电场设计中的重要组成部分。

合理的输电系统设计能够降低输电损耗，提高电网接入的稳定性。

风能资源评估模型及风电场投资决策随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，可再生能源成为了全球发展的热点话题之一。

而在众多的可再生能源中，风能作为一种清洁、可再生且广泛分布的能源形式，受到了广泛关注。

然而，要进行风能资源评估并做出风电场的投资决策并非易事，本文将探讨风能资源评估模型及风电场投资决策的相关内容。

一、风能资源评估模型风能资源的评估是风电场建设前的重要工作，其准确性对于风电场的日后运营和发展具有重要影响。

以下是常见的风能资源评估模型：1. WAsP模型（Wind Atlas Analysis and Application Program）WAsP是一种广泛应用的风能资源评估软件，通过测量站点的风速和方向数据，结合地形和气象数据，可以预测特定地点的风能潜力。

WAsP模型根据独特的地理、气象和风能数据生成风能图，并可以为风电场选址和风机布局提供重要参考信息。

2. CFD模型（Computational Fluid Dynamics）CFD模型利用计算机模拟的方法对风场进行精确建模，通过求解流体力学方程来预测特定地点的风场变化。

CFD模型可以考虑复杂地形和建筑物对风场的影响，提高了风能资源评估的准确性。

然而，CFD模型需要大量计算资源和专业知识，因此在实际应用中较为局限。

3. 统计学模型统计学模型通过对历史风速数据进行统计分析，并建立概率分布函数，来评估风能资源的长期变化趋势。

常见的统计学模型包括Weibull分布模型和Rayleigh分布模型。

统计学模型可以较为简便地评估风能资源，但其准确性受到历史数据的限制。

二、风电场投资决策风电场的投资决策是在风能资源评估的基础上进行的，需要考虑以下几个方面：1. 风能资源评估结果风能资源评估结果是风电场投资决策的关键参考指标。

评估结果包括平均风速、风能密度、风功率密度等。

投资方通常会参考风能资源评估结果来评估风电场的经济潜力和长期可持续性。

2. 投资成本投资成本包括风机设备采购成本、电网接入费用、土地租赁费用等。

风资源评估知识目录一、风资源评估概述 (2)1. 风资源评估定义及重要性 (2)2. 风资源评估的发展历程 (3)3. 风资源评估的分类及内容 (5)二、风资源的基础知识 (6)1. 风的定义及特性 (7)2. 风的成因与分类 (8)3. 风的测量与记录 (9)三、风资源评估的方法与技术 (9)1. 现场观测法 (10)1.1 观测点的选择与布局 (11)1.2 观测仪器与设备 (13)1.3 数据的记录与处理 (14)2. 数值模拟法 (15)2.1 风场模拟软件介绍 (16)2.2 模拟过程与参数设置 (18)2.3 模拟结果的分析与应用 (20)3. 遥感技术法 (21)3.1 遥感技术在风资源评估中的应用 (22)3.2 遥感数据处理与分析方法 (23)3.3 遥感技术在风资源评估中的优缺点 (24)四、风资源评估流程 (26)1. 前期准备阶段 (26)2. 现场勘查阶段 (27)3. 数据收集与处理阶段 (28)4. 评估分析与报告编制阶段 (30)五、风资源评估的应用领域 (30)1. 风力发电领域的应用 (32)2. 城市规划与建设领域的应用 (33)3. 气候研究与预测领域的应用 (34)六、风资源评估的注意事项与挑战 (35)1. 评估过程中的注意事项 (36)2. 评估过程中面临的挑战与问题解决方案 (38)七、风资源评估的发展趋势与展望 (39)一、风资源评估概述风资源评估是可再生能源领域中的关键环节，主要目的是对风能资源的丰富程度、潜力和可利用性进行定量和定性的分析和评价。

这一过程对于风能项目的投资决策、项目设计和运营过程中的能源产出预测至关重要。

风资源评估涉及多个方面，包括风速的统计分析、风的功率特性、风切变特性、地形和地貌对风的影响、气候条件以及风电机组的选型和布局等。

通过综合这些因素，评估结果能够为风能项目的可行性研究提供科学依据，并帮助制定合理的项目规划。

随着全球对可再生能源需求的不断增长，风资源评估的重要性日益凸显。

风资源测量与评估实务——测风数据处理与验证测风数据处理测风数据处理包括对数据的验证、订正，并计算评估风资源所需要的参数。

一．数据验证数据的验证是检查风场测风获得的原始数据，对其完整性和合理性进行判断。

经过初步检验和审查，没有发现不合理的数据和缺测的数据。

二．数据检验(1). 完整性检验数据数量与时间顺序应与预期数据一致。

(2). 合理性检验范围检验主要参数 合理范围平均风速 0 ≤小时平均值≤40m/s 风向 0≤小时平均值≤360 平均气压94kpa<小时平均值<106kpa 相关性检验50m/30m 高度小时平均风速差值<2.0m/s 50m/10m 高度小时平均风速差值<4.0m/s 50m/30m 高度风向差值<22.5 趋势检验1h 平均风速变化 <6m/m 3很平均气压变化 <1kpa 1h 平均温度变化<5℃所有数据均在同一高度，故无需相关性检查。

另外，要仔细判别并处理不合理数据。

有效数据完整率=%100--X 应测数目无效数据数目缺测数目应测数目有效数据完整率要达到90%。

三. 数据订正根据长期测站的观测数据，将测风数据订正为一套反映风场 长期平均水平的代表性数据 ，即风场测风高度上代表年的逐小时风 速风向数据。

四.数据处理将订正后的数据处理成 评估风场风能资源所需要的各种参数 ，包括不同时段的平均风速和风功率密度、风速频率分布、风向频率等。

.（1）平均风速 月平均、年平均；个月同一钟点平均、全年同一钟点平均。

（2）风功率密度))((2131i n i WPv n D ρ=∑=D wp ---平均风功率密度，W/m 2 n-----在设定时段内的记录数ρ----空气密度，kg/m 33i v -----第i 记录的风速（m/s ）值的立方平均风功率密度的计算应是设定时段内逐小时风功率密度的平均值，不可用年（或月）平均风功率密度。

D wp 中的ρ必须是当地年平均计算值。

风能资源的评估与开发策略在当今全球能源格局的变革中，风能作为一种清洁、可再生的能源，正逐渐成为能源领域的重要组成部分。

对风能资源进行准确评估，并制定科学合理的开发策略，对于提高风能利用效率、推动能源转型具有至关重要的意义。

风能资源的评估是开发风能的首要步骤。

这需要综合考虑多个因素。

首先是地理位置和气象条件。

不同地区的风速、风向、风频等特征差异显著。

一般来说，沿海地区、开阔平原和高山山口等地往往具有较好的风能条件。

通过长期的气象观测数据，我们能够了解特定区域的风况变化规律。

这些数据包括多年的平均风速、最大风速、风速分布等。

其次，地形地貌也对风能资源有着重要影响。

山脉、峡谷、森林等地形会改变风的流动，形成局部的加速或减速区域。

复杂的地形可能导致风的湍流增加，影响风力发电机的运行稳定性和效率。

因此，在评估风能资源时，需要对地形进行详细的分析，运用地理信息系统（GIS）等技术手段，构建精确的地形模型。

除了自然因素，社会经济因素也在风能资源评估中占有一席之地。

例如，土地利用规划、电网接入条件、当地的环保要求等。

如果一个地区的土地已被规划为农业或生态保护区，那么在此建设风电场可能会面临诸多限制。

同样，若当地电网容量不足或接入困难，即使风能资源丰富，也难以实现大规模的风电开发。

在完成对风能资源的全面评估后，接下来就是制定科学合理的开发策略。

在技术方面，选择合适的风力发电机型号至关重要。

不同型号的风力发电机具有不同的功率输出、启动风速、工作风速范围等特性。

应根据当地的风能资源状况和项目需求，选择性能匹配的设备。

同时，要不断推进技术创新，提高风力发电的效率和可靠性。

例如，研发更先进的叶片设计、发电机技术和控制策略，以适应复杂多变的风况。

从规划角度来看，风电场的布局需要精心设计。

合理的风机间距可以避免风机之间的相互干扰，充分利用风能资源。

同时，要考虑与周边环境的协调，尽量减少对生态环境和景观的影响。

此外，风电场的规模也应根据当地的电力需求、电网承载能力等因素进行合理规划，避免过度开发或开发不足。