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不同风切变条件下风电场风机轮毂高度选取研究摘要：在不同的风切变条件下，风速随高度的变化的幅度不同，提高轮毂高度所得到的效益也会有所变化。
文章主要是以南方山地风电场为例，对不同的风切变条件下风电机组不同轮毂高度方案的发电量及经济效益进行研究，为不同风切变条件下风机轮毂高度的选取提供参考。
关键词：风电场；风切变；轮毂高度；经济效益1 风切变指数定义在近地层中，风速基本随高度变化，造成风在近地层中的垂直变化的原因有动力因素和热力因素，前者主要来源于地面的摩擦效应，即地面的粗糙度，后者主要表现为与近地大地垂直稳定度的关系。
当大地层结为中性时，湍流将完全依赖动力原因来发展，这时风速随高度变化服从普朗特经验公式（1）：风切变不同的条件下风速分布：通过对不同切变下风速进行计算，风切变越大，风速随高度增加的幅度越大。
3 不同风切变下轮毂高度比选1）计算机条件的假设分析风力发电机扫风面积内的风速与高度变化之间存在正比关系，并且呈指数分布，具有一定的规律性；风水平方向不存在切变；风速频率分布在Weibull 上，并且呈现饱满状态；空气密度采用风电场址空气密度。
2）风机发电量计算方法假设风电机组叶轮直径为115m，根据1m的高度划分扫风面积可分为115份，每个面积风速假设是相同的，那么各区域内的风能：3）不同风况及切变下风机发电量计算成果风电场项目建设时，经济效益的影响因素有：风能资源、项目总投资、电场运行成本、电价，通过提高风能源的利用效率，降低项目的投资成本以及整体的运行成本，可获得较好的经济效益。
一般情况下风速随着高度的增加而增大，发电量也会在一定程度上得到提高，但轮毂高度越高，风电场产生的电能也越多但工程整体的投资也会增加，且施工难度会增大。
因此，在风电场建设过程中，毂轮的高度应该依据实际情况选择，保证其合理性，才能达到资源利用效果及风电场效益最大化。
本文章以南方某山地风电场为例，风电场采用单机容量为2000kW、叶轮直径为115 m 的水平轴风力发电机组（该机型标配的轮毂高度分别为85m及90m）进行风机布置，并利用WT软件，采用标准空气密度下的风电机组功率曲线进行电量计算，对不容轮毂高度方案进行投资估算及财务评价后得到如下成果：通过以上分析，随着风电机组轮毂高度的增加发电量也随之增加，在同等条件下，风切变越大电量增幅越明显。
风切变指数对风电场风力发电机组选型的影响2014年12月31日，国家发改委下发《关于适当调整陆上风电标杆上网电价的通知》，明确对陆上风电继续实行分资源区的标杆上网电价政策，并将第Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类资源区风电标杆上网电价下调0.02元/千瓦时，第Ⅳ类资源区风电标杆上网电价保持不变。
按规定，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类风资源区外的所有地区均为Ⅳ类风资源区，主要集中于中国的中、南部广大地区，包括山西、安徽、云南、贵州等诸多省份。
第Ⅳ类风资源区开发难度远高于前三类地区，业界常将第Ⅳ类风资源区笼统地称为为低风速地区。
低风速地区普遍风资源条件不佳，除此之外，第Ⅳ类风资源区一般不利于成片开发，如云南、贵州、安徽、山西等地，山地众多，地形复杂，部分地区植被茂密，会极大地影响发电量。
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，其公式为α——风切变指数风，其反应的是风速随高度的变化规律，将直接影响风力发电机组轮毂高度的选取，同时，间接影响风电场建设成本。
那么，风切变指数与机型选择及发电量的关系是怎样的呢？以山西省为例，根据数据统计，对低速（5.5-6.5m/s）的风场，风速每增加0.1m/s，发电量可增加4%左右，若风切变指数在0.08以上，提高风力发电机组的轮毂高度对提高发电量来说是重要途径。
现以1.5MW机组为例，当风速为6m/s时，将轮毂高度从70m 提高到85m和从65m提高到85m，风速提高可见下表：从统计资料看，山西省有些风电场可以从提高轮毂高度来提高发电量如下表所示：即使存在诸多困难，但由于低风速地区电价高、限电少，其开发风电的前景仍被业界看好，事实上，只要在控制成本的前提下尽力提高发电量，第Ⅳ类风资源区的风电项目是可以保持盈利的。
风电场50年一遇安全风速计算方法的对比分析冯长青;包紫光;王成富【摘要】利用耿贝尔Ⅰ型极值概率法和Meteodyn WT软件(CFD模型),结合气象站与风电场的风速关系,推算了不同复杂程度的风电场轮毂高度处50年一遇的安全风速,并将计算结果进行对比分析.分析结果显示:2种方法计算得到的风电场极大风速存在一定的差别;对于平坦地区,耿贝尔Ⅰ型极值概率法计算得到的极大风速与Meteodyn WT推算结果相差较小,但对于一些复杂地区,2种方法计算得到的极大风速结果相差很大.%Using the Cumbel type Ⅰ extreme value and the Meteodyn WT software (CFD model) respectively, based on the wind speed relationship between the meteorological station and the wind farm, this paper calculates the safe speed occurs once in 50 years at the hub height for different terrains, and then makes comparative studyies of the calculation results. The analysis result shows that: the two maximum instantaneous wind speeds calculated by the two methods are quite different; and in the flat plane area the maximum instantaneous wind speed obtained by the Gumbel type Ⅰ extreme value is less different from the speed calculated by Meteodyn WT than in the terrain of complicated conditions.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2011(027)002【总页数】4页(P67-70)【关键词】风电场;安全风速;计算方法【作者】冯长青;包紫光;王成富【作者单位】内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特,010020;内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特,010020;宁夏京能宁东发电有限责任公司,甘肃,宁夏,750001【正文语种】中文【中图分类】TM614建设风电场最基本的条件是要有能量丰富、风向稳定的风能资源，但风能资源越好的地区，发生大的破坏性风速的概率越高，容易使风机倒塌造成巨大经济损失。
不同风切变条件下风电场风机轮毂高度选取分析杨智奇【摘要】随着风能资源的持续开发,业主对机组的要求日益增加.高海拔、大叶轮直径、更高轮毂高度的机组已成为目前风力发电投资商需求的重点.对于不同的风切变指数,风速随着高度的增加不尽相同.本文以单机容量1500 kW、叶轮直径87 m 的水平轴风力发电机组为例,在不同风切变条件下,对不同轮毂高度风机的理论发电量进行估算,并结合投资变化进行经济性分析,总结不同地区不同风切变条件下的最佳轮毂高度匹配性结果,为不同区域风电场风电机组轮毂高度选择提供前景预测.【期刊名称】《太阳能》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】6页(P40-44,74)【关键词】风电场;风力发电;风切变;轮毂高度;经济效益【作者】杨智奇【作者单位】上海电力设计院有限公司【正文语种】中文1 概况1.1 背景可再生能源形式主要有太阳能发电、风力发电、垃圾发电、生物质发电、潮汐发电、地热能、水利发电、燃料电池等。
而风力发电是当今世界新能源开发中技术最成熟、最具有大规模开发和商业化发展前景的发电方式之一，由于其在减轻环境污染、减少温室气体排放、促进可持续发展方面的突出作用，越来越受到世界各国的高度重视，并得到广泛的开发和应用。
1.2 研究内容本文通过分析目前技术较成熟、商业化运行最多的单机容量1500 kW的水平轴风力发电机组，选取叶轮直径87型风电机组在不同地区、不同风速廓线下，不同轮毂高度下的理论发电量进行估算，并结合经济性评价，总结出不同地区不同风况下的最佳轮毂高度匹配性结果，为不同区域风电场风电机组轮毂高度选择提供前景预测。
2 风能利用2.1 风力发电机组基本原理风力发电机组是将风的动能转换成机械能或电能的装置。
风机风轮叶片在风的作用下产生空气动力使风轮旋转，将动能转换成机械能，再通过传动系统和电气系统将机械能转换成电能[1]。
风轮尾流不旋转时的动量理论如图1所示。
连续性假设：A1V1=AV=A2V2 (1)图1 风轮尾流不旋转时的动量理论式中，V为平均风速；A为扫风面积；ρ为空气密度；P为风轮吸收的能量；C为风轮吸收效率。
低风速区域不同地形风切变特征分析摘要: 为得到低风速区域不同地形风切变指数的变化特征。
选取湖北地区利川、大悟、武穴等3地各一座测风塔完整年的测风数据，对比了三地测风塔的风速垂直变化，风切变指数的日变化和月变化，发现三地的风切变指数由小到大为利川、大悟、武穴，但三地的测风塔风速均随着测风高度的增加而逐渐加大，增量逐渐减小。
同时，风电场风切变指数日变化呈现出日出前和日落后切变指数较大，说明太阳辐射会引起大气层结不稳定，进而导致风切变减小。
而对比风切变的月变化发现风切变指数并不完全表现为太阳辐射较强的夏季小，太阳辐射较弱的冬季强。
说明在复杂地形地区，地形和地表粗糙度是影响局地风切变指数的主导因素。
关键词: 风切变；风资源评价；风电场；指数计算中图分类号：TM61，TK81文献标识码：A—1—0引言风切变，又称风切或风剪，是指大气中不同两点之间的风速或风向的剧烈变化，风切变可以是垂直风切变或水平风切变。
而在风能资源评估过程中我们谈到风切变主要是指在大气边界层中，风速随高度变化的现象，是风资源在空间上分布不均的典型特征之一。
尤其是轮毂高度处的风切变作为风力发电机组承受的最基本外部载荷条件，不但是制约风机性能的重要参数，而且是影响风电效益发挥的重要因素。
具体对于某个风电场而言，风切变的影响主要分为正反两个方面，一方面当风切变过大，风轮截面上的风力载荷分布非常不均匀，这将在很大程度上影响风机的安全性；而另外一方面，当风切变越大时，则意味更高轮毂高度处的风速越大，可通过提高风机轮毂高度获取更多的风能。
造成风在近地层中的垂直变化的原因主要有动力因素和热力因素。
前者主要来源于地面的摩擦效应，即地面的粗糙度；后者主要表现为与近地层大气垂直热稳定度的关系。
低风速地区由于自身风能资源条件有限，风切变是评判该地区风电项目最终是否可行的重要指标之一，有必要对低风速区域风切变特征进行分析。
湖北省作为风电开发的低风速区域，地形复杂，境内山地(高、中、低山)、丘陵、岗地、平原等各种地貌具全。
风电场老旧风力发电机组以大代小方案论证发布时间：2023-02-15T07:38:05.003Z 来源：《当代电力文化》2022年19期作者：王云[导读] 随着我国风电行业的高速发展，王云河北大唐国际新能源有限公司摘要：随着我国风电行业的高速发展，老旧风机服役寿命到期的容量将迎来爆发式增长，存量的老旧风场机组安全隐患多，可靠性和发电效率下降明显，运维难、成本高，收益率低，成为早期投运风机的“通病”，逐年将会不断存在 “老旧小”机组面临延寿或退役的决策。
在“双碳”目标利好下，风电增量和存量装机将催生巨大市场。
除退役之外，针对“老旧小”风机，目前的升级工作总体分为技改增效和“以大代小”(包括等容更新和扩容更新)两种方式。
而“以大代小”的方式更受到业内的追捧，主要优势大幅降低设备风险，增利效果明显，拉动地方税收等，前景十分广阔。
关键词：风力发电；以大代小；升级；风电场引言为深入贯彻习近平总书记关于能源安全新战略的重要论述，落实碳达峰、碳中和目标。
风电行业首当其冲，发展势头强劲，在高速发展的同时，我们也看到早期建设风场的“老旧小”机组同样也面临着机遇和挑战，借助政策优势，不断寻求新的突破。
国家能源局发布文件表示，鼓励并网运行超过15年的风电场开展改造升级和退役。
根据实际情况，“以大代小”更新改造重点考虑10年以上机组。
据测算，一座5万千瓦的老风电场更新可增容2倍以上，发电量提升4倍以上，前景十分广阔。
数据显示，“十四五”末，达到15年运行时间的风电容量将超过4000万千瓦，若这些风电场可以退出，实施“以大换小”，并以1:2进行扩容，将产生8000万千瓦的市场。
由此将拉动电力市场新的变革和机遇。
一、风电场以大代小的可行性运营十年以上风电场，受微观选址不佳、试验机设备设计缺陷偏多、设备老化等原因影响，风机发电能力、等效可利用小时成先上升后下降的趋势。
为充分利用当地较好的风能资源，在原场址范围内全面提高项目总装机规模和风电场利用小时数，显著提升风电场经济指标，且有效降低目前存在的运维压力和安全隐患，真正实现老旧风电场提质增效改造。
文章编号:1006 2610(2019)02 0095 05平原地区风切变指数的计算方法王 炎,崔永峰,袁红亮,宋俊博(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安 710065)摘 要:风切变指数是风的典型特征之一,是评估风能资源的一个重要参数㊂根据风切变指数的影响因素,对平原地区风切变指数的变化规律进行研究,分析了8种不同计算风切变指数的方法,并对由该8种方法推算得到的风速和发电量与实际情况进行对比分析㊂结果表明:按月㊁小时或者逐月按小时计算的风切变指数较为可靠,其推算的其他高度风速时间序列较为准确㊂该研究有利于更准确地推算风机轮毂高度处的风速,进而更准确地估算风电场的发电量㊂关键词:风切变指数;平原地区;粗糙度;大气稳定度中图分类号:TK82;P425.5 文献标志码:A DOI :10.3969/j.issn.1006-2610.2019.02.023Study on Calculation Method of Wind Shear Index in Plain AreaWANG Yan ,CUI Yongfeng ,YUAN Hongliang ,SONG Junbo(PowerChina Northwest Engineering Corporation Limited ,Xi'an 710065,China )Abstract :The wind shear index is one of the typical wind characteristics and an important parameter for assessing wind energy resources.According to the influencing factors of wind shear index ,the variation law of wind shear index in plain area is studied.Eight different methods for calculating wind shear index are analyzed.The wind speed and power generation calculated by the eight methods are com⁃pared with the actual situation.The analyzed results show that the wind shear index calculated by month ,hour or month by month is more reliable ,and the wind speed time series at other altitudes calculated are more accurate.This study is favorable for accurate calculation ofthe wind speed at the hub height of the wind turbine and accurate estimate of the power generation of the wind farm.Key words :wind shear index ;plain area ;roughness ;atmospheric stability 收稿日期:2018-09-26 作者简介:王炎(1990-),男,河南省郑州市人,助理工程师,主要从事风力发电技术方面的研究工作.0 前 言风切变是指在大气边界层中,风速随高度变化的现象,是风资源在空间上分布不均的典型特征之一㊂在风能资源评估过程中,往往需要根据风机轮毂高度处的风速推算发电量,但在实际测风中,测风仪器的高度配置并不一定能完全达到风机的轮毂高度,需要根据风切变指数推算风机轮毂高度处的风速㊂目前,风切变指数一般取风廓线拟合值或者相邻2个高度的年平均风速计算得到的风切变指数,均是一个固定值㊂而实际上,风切变指数在不同时刻㊁不同月份㊁不同风速段都存在明显的差异,特别是在中国东部平原地区表现的尤为突出[1-3]㊂采用以上2种方法推算风速可能会产生较大误差,特别是对风速的时间序列影响较大㊂此外,风切变指数的准确与否还将影响到风机选型㊁发电量估算㊁风机使用寿命和运行安全等,进而影响到风电场经济效益评估[4-6]㊂本文根据风切变指数的影响因素,对风切变指数的变化规律进行研究,采用8种不同方法分别计算风切变指数;并将其推算的风速结果与实测风速进行对比分析,在此基础上提出推荐的风切变指数计算方法㊂1 影响风切变的因素风切变指数表示风速在垂直方向上的变化程度,其大小反映风速随高度变化的快慢㊂其值大表示风速随高度变化的快,风速梯度大;其值小表示风速随高度变化的慢,风速梯度小㊂59西北水电㊃2019年㊃第2期===============================================造成风在近地层中的垂直变化的原因主要有动力因素和热力因素㊂前者主要来源于地面的摩擦效应,即地面的粗糙度;后者主要表现为与近地层大气垂直热稳定度的关系㊂流经地表的流体,地面的粗糙特性对流体产生影响,形成了各种特性的边界层流体㊂流速梯度存在的下限值就是粗糙度[7-9]㊂简单来说,粗糙度就是指风随高度为对数变化时平均风速为零处的高度㊂通常以动力学粗糙长度z 0来表示,定义为风速等于零时的高度㊂大气稳定度指近地层大气作垂直运动的强弱程度,以气温垂直递减率区分稳定状态,一般分为稳定㊁不稳定和中性3种状态[10-11]㊂风切变指数是一个表征风速随高度㊁地表粗糙度㊁大气热稳定度等变化的综合参数㊂当大气层结为中性时,湍流将完全依靠动力原因来发展,这时风速随高度变化服从普朗特经验公式:u (z )=u *k lnzz 0(1)式中:u *为摩擦速度;k 为von Karman 常数,k =0.4;z 0为风速等于零时的高度㊂由Hellman 提出的幂指数形式的风廓线在实际应用中简单可行[12-13],假设混合长度随高度变化有简单指数关系,可导出公式:U n =U i zn z æèçöø÷i α(2)式中:U n 和U i 分别为高度在z n 和z i 处的风速;α为风速随高度变化系数,是一个与大气稳定度和地形条件有关的参数,将α定义为风切变指数㊂则风切变指数律为:α=lg(U n /U i )lg(z n /z i )(3)2 风切变指数变化规律分析2.1 数据说明为了便于直观地说明风切变指数的变化规律,本次选用河南省平原地区5座测风塔完整1a 的测风数据,分析风切变指数的日变化㊁月变化,以及风切变指数随风速的变化特征㊂5座测风塔基本情况见表1㊂按照GB /T18710-2002‘风电场风能资源评估方法“,对各测风塔不合理数据进行判别,挑出符合实际情况的有效数据,回归原始数据组㊂各测风塔的有效数据完整率均达到98%以上㊂表1 各测风塔基本情况表各测风塔所在区域以村庄㊁农田为主,考虑10m 高度风速受下垫面影响显著,故风切变指数计算不考虑10m 高度风速㊂通过其它高度风速来分析计算各测风塔的风切变指数㊂2.2 风切变指数的日变化5座测风塔风切变指数日变化曲线见图1㊂可以看出,各测风塔风切变指数均呈现出白天小㊁夜间大的变化规律,这主要是与大气热稳定度有关㊂一日之中上午8:00左右太阳辐射逐渐增强,地表温度开始上升,引起大气的不稳定,风切变指数大幅下降;下午16:00左右温度开始下降,大气逐渐趋于稳定,此时风切变指数大幅上升,在夜间趋于平稳㊂其中:1号测风塔风切变指数日波动最大,变化范围在0.098~0.551之间㊂4号测风塔风切变指数日波动最小,变化范围在0.099~0.398之间,差值也达到了0.299㊂可见,风切变指数的日内变化十分显著㊂图1 5座测风塔风切变指数日变化曲线图2.3 风切变指数的月变化5座测风塔风切变指数月变化曲线见图2㊂由于各测风塔所在区域下垫面主要为农田㊁农作物的种植㊁生长㊁收割等对粗糙度均有一定影响㊂粗糙度69王炎,崔永峰,袁红亮,宋俊博.平原地区风切变指数的计算方法===============================================对各月平均风切变指数有一定影响;此外,不同月份各测风塔主风向会发生一定变化,受测风塔周边环境因素的影响,切变指数也会出现一定差异㊂由图2可知,5座测风塔风切变指数的月变化无明显规律,但各月间风切变指数存在一定差异㊂图2 5座测风塔风切变指数月变化曲线图2.4 风切变指数随风速的变化5座测风塔风切变指数在各风速段的变化情况见图3㊂从图3可看出,大部分测风塔在9m /s 以下风速段呈现出风切变指数随风速增大而增大的变化趋势;在大于9m /s 的风速段,风切变指数开始缓慢减小㊂图3 5座测风塔在各风速段的变化曲线图3 风切变指数计算方法在实际工程中,风切变指数常取测风塔不同高度年平均风速风廓线拟合值或者相邻2个高度的年平均风速计算得到的风切变指数,均是一个固定值㊂但由于平原地区大气稳定度在一日之内变化较大,使得风切变指数在日内差异明显;同时,不同月份,地表植被所反映的粗糙度不同,对风切变也有影响㊂图1~3可充分表明,风切变指数在不同时刻㊁不同月份㊁不同风速段都存在明显的差异,因此,有必要通过不同方法计算风切变指数㊂目前,最常用的8种风切变指数计算方法见表2㊂表2 不同风切变指数计算方法对比表4 计算方法对比4.1 计算说明本次应用上述8种风切变指数计算方法,对5座代表测风塔的风切变指数进行推算,得到已知高度的风速,与实测风速进行对比分析,以确定各方法的优劣㊂不考虑各测风塔的最高和最低风速通道数据,即:不考虑1~5号测风塔各自最高和最低高度风速数据,利用各测风塔其余通道的风速数据通过8种不同的方法分别计算风切变指数;然后根据得到的风切变指数与幂律公式推算出已知120m 或者100m 高度的风速,再将各自的推算结果与实测风速进行对比㊂4.2 风速误差对比分析8种不同方法推算结果与实测风速误差绝对值汇总情况,见表3~5㊂由表3~5可知,根据不同的误差统计方式,各方法的误差大小排序有一定的变化,但方法5~8的误差整体比方法1~4的误差小㊂4.3 发电量计算结果对比某风电场位于平原农田区,将通过方法1~8推算的100m 高度风速数据和实测100m 高度风速数据共同组成的9个时间序列用于发电量计算对比㊂79西北水电㊃2019年㊃第2期===============================================表3年平均风速绝对误差绝对值汇总表-1)表4 年平均风速相对误差绝对值汇总表表5 逐10min 风速相对误差绝对值的年平均值汇总表图4 风电场风机布置图分别采用2号测风塔2015.10.01 2016.09.30时段的9个时间序列和4号测风塔2016.03.01 2017.02.28时段的9个时间序列共2套数据㊁23台WTG121/2.2MW 风机,1∶10000地形图及当地空气密度(1.196kg /m 3)下的动态功率曲线和推力系数曲线,利用WT5.2软件进行发电量估算㊂综合折减系数取20.8%,得到风电场年上网电量㊂将通过实测风速计算的发电量作为参考值,统计发电量误差,风电场风机布置见图4,发电量计算结果对比见表6㊁7㊂表6 2号测风塔计算的发电量结果对比表表7 4号测风塔计算的发电量计算结果对比表结合表3㊁6㊁7可以看出,在平原地区:(1)虽然2号测风塔的实测风速和通过方法6㊁8推算的120m 高度年平均风速接近;4号测风塔通过方法5㊁7㊁8推算的100m 高度年平均风速接近,但由于时间序列不同,计算的发电量差异显著㊂(2)一般来说,平均风速的相对误差越小,发电量的相对误差也越小;但2㊁4号两座测风塔通过方法8推算的平均风速相对误差绝对值分别为0.06%和1.34%,但其计算的发电量误差绝对值分别为4.95%和6.26%,误差较大㊂说明推算的时间序列与实测风速时间序列相差较大㊂(3)根据两座测风塔所采用方法2计算成果可以看出,虽然其推算的平均风速相对误差较大,但其发电量相对误差较小㊂说明推算的时间序列与实测风速时间序列相差较小㊂(4)结合表3分析可知,方法5~7推算的发电量误差一般89王炎,崔永峰,袁红亮,宋俊博.平原地区风切变指数的计算方法===============================================较小,即通过方法5~7推算的时间序列较为准确㊂5 结 语(1)在平原地区,风切变指数的日变化受大气稳定度影响较大,在一日之中,风切变指数白天小㊁夜间大;而风切变指数的月变化无明显规律,粗糙度及风向差异对风切变指数月变化有一定影响㊂此外,不同风速段的风切变指数也不相同㊂(2)一般来说,平均风速的相对误差越小,发电量的相对误差也越小;但通过分扇区推算的时间序列与实测时间序列相差较大㊂(3)综合章节2.2㊁2.3分析结果可知,按小时㊁按月或者逐月按小时计算的风切变指数较为可靠,其推算的其它高度的时间序列也较为准确㊂(4)风切变随时都在变化,理论情况下,通过方法2推算的平均风速误差和发电量误差应该最小㊂但由于测风仪器的测量误差,部分时间统计的风速会出现异常,导致推算的平均风速误差相对较大;但推算的时间序列与实际较为接近,发电量误差较小;而按月㊁按小时或者逐月按小时计算的风切变指数可将测风误差减小㊂在测风塔各层高度测风质量较好的情况下,风切变指数可考虑采用逐10min 拟合切变指数㊂(5)从风切变指数的影响因素和不同风切变指数计算方法对比成果,建议在风切变指数计算中应充分考虑区域大气稳定度㊁粗糙度及地形影响等因素,选择恰当的风切变指数推算方法㊂若区域风切变指数受大气稳定度影响明显,则切变指数应考虑按小时计算,若区域风切变指数受粗糙度变化作用明显,则应考虑按月计算㊂参考文献:[1] 王红芳,刘玮,郑庆尧,赵建春.风电场风能资源评估几个关键问题分析[J].西北水电,2011,(S1):76-78.[2] 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(上接第89页)(5)通过对放水洞段压力的分析得知,放水洞范围内的压强均为正压㊂模拟水库压力从上到下依次增大,几乎为静水压强,符合压力随着水深的增加而逐渐增大的规律㊂并且发现无压缓坡段洞子的底层为水流,压力较小,洞子上部的空气部分压力均为大气压强㊂综上所述,生态放水洞设计体型满足泄量要求,并得到不同特征水位工况下满足生态泄量的运行开度㊂放水洞段的速度和压力等水力学特性也符合理论分析的规律,并和水工试验模型测得的数据接近㊂进一步验证了模型试验推荐体型的合理性,为工程实际的应用提供了一定的参考依据㊂参考文献:[1] 高学平,李妍,王建华,等.抽水蓄能电站岔管水力特性数值模拟[J].水利水电技术,2012(04):41-44.[2] 文林森,王才欢,杨伟,等.水工附环闸门闭门过程水力特性数值模拟研究[J].长江科学院院报,2017(10):68-73.[3] 陈瑞华,杨吉健,马麟,等.小湾水电站泄洪洞洞身数值模拟[J].排灌机械工程学报,2017(06):488-494.[4] 李妍,高学平,徐茂杰,等.水电站进水口水力特性数值模拟研究[J].水利水电技术,2010(01):29-32.[5] 赵小军,魏文礼.戽流消能水力特性数值模拟[J].电网与清洁能源,2015(05):70-73,78.[6] 魏文礼,戴会超.紊流模型理论及工程应用[M].西安:陕西科学技术出版社,2006.[7] 王福军.计算流体动力学分析:CFD 软件原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2004.[8] Shen Y M,Ng C O,Zheng Y H.Simulation of wave propagationover a submerged bar using the VOF method with a two-equation k -εturbulence modeling[J].Ocean Engineering,2004,31(01):87-95.[9] 廖斌,陈善群.VOF 方法模拟水面振荡流场[J].长江科学院院报,2011(05):27-30.[10] 袁丽蓉,沈永明,郑永红.用VOF 方法模拟横流下窄缝紊动射流[J].海洋学报(中文版),2005(04):155-160.99西北水电㊃2019年㊃第2期===============================================。
南宁市横县地区风能资源评估何如;谭敏玲;罗红磊;卢小凤【摘要】基于广西南宁市横县地区测风塔2012年5月～2013年4月的观测资料,计算了风速、风功率密度等参数,利用风能资源评估方法分析了当地各项风能资源参数的变化规律及其特征,评估了该地区的风能资源状况.结果表明:观测年度10～80m年平均风速和年平均风功率密度在4.7～7.2m·s-1、190.7～396.0W· m-2之间,且随着高度的增加而增大;3～25m·s-1风速小时数在5207～8052h之间;最多风向为偏东北风,风能密度主要集中在NNE方向上,累计频率达76.1％;50m高度上的年平均风功率密度为332.3W·m-2,风能资源等级为3级(＞300Wm-2),表明该地区的风能资源比较丰富.【期刊名称】《气象研究与应用》【年(卷),期】2015(036)003【总页数】5页(P59-63)【关键词】风能资源;评估;风速;风功率密度;横县【作者】何如;谭敏玲;罗红磊;卢小凤【作者单位】广西气象服务中心,南宁530022;广西气象服务中心,南宁530022;广西气象服务中心,南宁530022;广西气象服务中心,南宁530022【正文语种】中文【中图分类】P425.6+3在资源约束趋紧、环境污染严重的今天，风能资源作为可再生能源中成本较低、技术较成熟、可靠性较高的新能源，在广西开发速度迅猛、风电容量集聚增大。
风力发电在广西绿色能源产业扮演着重要角色，是建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措。
在当前风电迅猛发展的新形势下，做好风能资源丰富、具有开发前景地区的风能资源评估工作意义重大。
南宁市横县地区位于广西壮族自治区中部，地形以山地丘陵为主，拟建风电场地区风能资源较好，具备一定的开发利用价值。
本文利用横县地区测风塔的观测资料，根据相关的风能资源评估规范，对横县地区的风能资源状况进行分析评估，为合理有效的开发利用当地的风能资源提供科学依据，对有关部门制定风电发展规划、促进广西经济可持续发展具有重要意义。
