海上风电场宏观选址与风能资源储量估算

基于高时空分辨率风能资源数据库、地理空间规划数据库、风电机组机型数据库等,系统梳理中国海上风能资源储量评估的技术方法和技术流程,初步建立海上风电场宏观选址的综合评价方法体系,并利用地理信息系统(GIS)开展中国渤海和南海海域的风能资源储量估算。评估结果显示:南海风能资源较为丰富,年平均风速6.35~9.75 m/s,渤海多年平均风速相对较低,年平均风速6.30~7.70 m/s,两大海域风能资源可开发潜力均较大。渤海100 m高度的风能资源可开发量总量为526.8 GW,其中近海风能资源技术开发量约为353 GW,深远海风能资源技术开发量约为174 GW;南海海域广东、海南100 m高度的风能资源技术开发量分别为540.8、506.0 GW,其中近海分别为177.7、41.9 GW,深远海分别为363.1、464.2 GW;北部湾海域100m高度的风能资源技术开发量总量为63.3 GW、其中近海59.9 GW,深远海3.4 GW。截至2022年底,中国渤海、南海和北部湾各省区海上风电装机容量仅为技术可开发量的1.9%。

港口实景下大型风电机组工程化设计分析

[目的]港口面临着巨大的生产用电需求和碳减排压力,港区丰富的风能资源使得风电在港口具有较大应用前景。风电机组选址及选型设计将直接影响电站的经济效益和港区生产安全,在风能系统工程化设计中具有重要的研究意义。[方法]以宁波舟山港穿山港区为例,研究了港口特定环境下大型风电机组的工程化设计原则与限制因素,分析了港区风能资源情况与风资源能源化潜力,基于历史统计信息,分析了影响港区的特殊气候;基于港区实景,考虑港区特定环境下的限制因素,对风电机组的选址设计进行分析;研究了风电机组的选型设计方法,并以市场上4种主流机型为例,从多个维度对港区风机选型设计进行了分析。[结果]最终,选用IEC I类及以上且具备抗台特别设计的WTG2型风电机组风机,年发电量可达24.53 GWh,节约用电成本0.233亿元,减少CO_(2)排放约1.4251万t。[结论]所提出的港口实景下大型风电机组工程设计方法经验证可行,且可以实现较大的经济和生态效益,助力港口实现碳达峰和能源自给,对港口风电场工程设计具有一定的借鉴参考价值。

水风光一体化发电系统研究进展

水风光一体化是我国构建新型电力系统、实现“30·60”双碳目标的重要途径之一。水风光一体化的实施能够结合资源禀赋有序统筹开发送端可再生能源、有效提高电网消纳风光新能源的水平、极大提升送出通道利用率和电价竞争力。对于以梯级水电站群为核心的、千万千瓦级以上的水风光一体化发电系统,梯级水电站群是其动力引擎。然而,随着风光新能源的接入,梯级水电站群将会面临输入不确定性加剧、调度运行边界改变、协调目标对象愈加复杂等问题。加之,当前水风光一体化涉及的理论方法视角多样、应用对象规模有限,系统性梳理总结不足。为此,围绕水风光一体化发电系统的开发利用、规划设计、调控运行,通过整理与分析国内外专家学者的大量研究成果,总结关键技术进展、归纳存在问题,并探讨未来水风光一体化发电系统的重点攻关建议。据此,为我国十四五规划的水风光一体化清洁能源基地的开发建设和运行管理提供参考依据。

风电场的选址与风能资源评估及其后评价

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。结果显示:1)场址选择方面,借助高精度风能资源图谱,通过叠加土地利用现状图、生态红线范围图等方式,选出资源相对较好的区域作为潜在规划区域,再通过现场实地勘查,排除限制区域;2)测风方案方面,需有足够的测风塔数量和充足的测风时间,测风塔安装位置尽可能覆盖场区内多样化的地形条件;3)数据分析方面,测风数据的插补可选用多种拟合方法,对比插补后风速、威布尔分布的变化,尽量降低因缺少测风数据带来的计算误差;4)模型计算方面,应先验证测风塔在数字化地形图上的位置与实际地形是否吻合,视项目所在地地形复杂程度、地表特征,选择适用的计算模型,海上风电项目和陆上大基地风电项目应重点关注尾流模型的适用性和尾流衰减常数的取值;5)风电场后评价方面,开展基于风能资源评估的风电场后评价,找寻导致风电场实际运行时的发电量与设计发电量差异的因素,有助于减少之后风电场在设计阶段的误差。以期本研究可为后续风电场测风塔选址、风能资源评估提供参考。

风电场选址综述

分别从风电场选址的两个基本阶段——宏观选址和微观选址出发,对风能资源的评估、风力发电机的选型及排布、国内外的风电场选址软件等方面进行论述。以高效合理利用风能资源为目标,整理分析整个风电场选址的过程,简要介绍风电场选址需遵守的基本原则,总结论述了选址过程中涉及的概念及方法,以期对今后的风电场选址工作有所帮助。

风电场的风力资源分析以及场址选择

基于风电场场址选址过程,从宏观选址到微观选址等方面对投建在江苏东海县的风电场场址选择的问题进行研究。以该地实际测量数据为基础,采用柱状图以及气象玫瑰图对该风电场场址风能资源进行综合评价,以确定该风电场场址、风力发电机的选择以及风力发电机组的布置。采用风资源分析软件进行专业评估,证实场址选择的有效性。

基于混合神经网络的风电场风资源评估

准确的风资源评估是风电场规划和设计的前提。为了提高风电场风资源评估的精度,提出了一种基于混合神经网络的风电场风资源评估方法,该方法可综合利用风电场附近区域信息进行评估。首先根据风电场和附近参考气象站的同期数据建立基于混合神经网络的相关模型,训练得到神经网络的权值参数,为了提高神经网络的学习能力和避免陷入局部最优,混合神经网络采用不同的训练方法,并且采用自适应粒子群算法进行优化;再将参考气象站的历史观测数据应用到该模型中,即可得到风电场的长期风速特性,在此基础上进行风资源评估参数的计算。仿真结果表明该方法具有较高的精度。

渤海地区双参数风资源评估方法研究

针对渤海地区风能开发问题,阐述国内外风资源评估方法的研究现状,在风资源评估领域引入Nakagami和Rician分布,结合实测风数据,研究几种常见的双参数风资源评估方法及其应用,结果表明:渤海地区风速集中于3~4 m/s,适于风电工程Class I型开发,Weibull、Gumbel、Logistic、Normal和Rician分布拥有相同的拟合规律,适合拟合同一类型模型,而Gamma、Loglogistic、Lognormal和Inverse Gaussian分布的拟合规律正好相反。Nagkagami分布比传统如Weibull等分布模型更适于评估渤海地区的风资源。

考虑风功率密度和风向特征的风能资源MCP评估方法

在区域风电场风能资源评估方法中,传统的测量—关联—预测(MCP)方法未充分使用参考站的观测数据建立参考站和目标站之间风功率密度的映射关系,导致目标站长期风能资源的预测精度不高。在传统MCP组合方法的基础上,综合考虑参考站风功率密度和风向的特征组合,利用支持向量回归机(SVR)理论,建立2种不同的MCP模型,并将传统的考虑参考站风速、风向特征组合的MCP模型作为对比模型来验证所提出模型的有效性和准确性。实例研究表明,考虑参考站的风功率密度和风向特征输入的MCP模型对目标站风功率密度预测决定系数高于0.9,预测精度和适用性要明显优于传统的MCP模型,因而,该模型可用于评估区域风电场风能资源分布状况。

海陵岛区域风速廓线特性及利用模式进行沿海风能评估过程中风速廓线的作用

通过对广东省阳江市海陵岛地区为期一年的铁塔观测资料进行分析,发现当风向为海风风向和陆风风向时,当地的风速廓线有很大差异,陆风风向阶段风随高度的切变较大,而海风风向阶段切变较小。因此在利用模式进行近海风能评估时,若能较好的利用风速廓线的性质,将大大提高近海风能评估的精确性,弥补观测资料不足所带来的缺憾。

大庆油田风能资源评价

摘要:利用大庆油田所在地区1981年1月～2010年1月逐时平均风向、风速等观测资料,与概率密度函数相结合的方法,来拟合风速频率分布,评估大庆油田地区的风资源.对大庆油田地区风能资源各参数进行了计算和分析,同时详细分析了该地区风能资源的分布规律及特点.研究表明,该地区风能资源储量相对丰富,具有广阔的开发利用前景.

风力发电技术发展动态

本文介绍了近几年风电机组研制、风资源评估及风电场发电量预报等风电技术发展动态,简要分析了其发展方向,并对我国的风电开发及技术研发工作提出了建议。总的来说,陆上风电技术已经成熟,今后研究的重点将集中在进一步减小对电网冲击和环境影响以及降低风力发电成本上。海上风电技术处于快速发展阶段,海上专有机组设计、风资源评估、海上施工技术和维护策略将是未来研究的重点。我国应该在大力进行风电工程建设的同时重视风电的基础理论和技术研究。

黄河三角洲风能资源评价及开发利用研究

通过对黄河三角洲各地区风能资源参数详细的统计、录入和计算得知:东营市东营区、利津县以及德州市庆云县为风力资源较为丰富区,可以利用风能资源进行发电或风力提水;东营市河口区、滨州无棣县、潍坊昌邑市以及烟台莱州市为风能资源可利用区,也可根据当地条件建设风电场进行风能资源的开发与利用。目前,黄河三角洲风能资源的发展主要体现在风力发电上,通过对黄河三角洲风力发电现状研究,分析出风能开发利用中的诸多问题与不足,并提出相应建议与措施,希望能为黄河三角洲风能的综合开发与利用提供借鉴与指导。

老爷庙风电场风能资源评价

本文利用老爷庙风电场 2 0 0 1年 4月～ 2 0 0 2年 4月逐时平均风向、风速资料 ,对老爷庙风电场的风能资源各参数进行了计算和分析 ,并与附近星子气象站累年或同期资料进行比较 。

风能资源评估及风机选型优化建模研究

根据风电场的已有数据,利用风速及输出功率模型来评价风电场的风能资源状况,并从两个风电场风机的输入及输出功率,比对两个风电场风机的比容系数,得出更适合风电场的风机型号.

基于WAsP的风电场风能资源评估的应用及分析

介绍了风电场选址中风能资源评估的主要参数,介绍和分析了常用的风能资源评估软件的功能和特点,基于工程实测数据用风资源评估软件WASP8.3分析和评估了相关风能要素。

矩函数在风速Weibull分布参数估计中的应用

服从Weibull分布的随机变量的各阶矩仍然服从Weibull分布，根据这一统计学性质，采用矩函数法估计WeibuU分布参数。分别基于风速原点矩和风速中心矩对风速的Weibull分布参数k、c进行了估计，并给出了参数估计公式。根据所提方法解出风速概率分布后，可以根据Weibull分布计算风能特征指标。以河西某风电场为算例．分别以所提方法、均值和方差估计法对其进行Weibull分布参数估计和风能特征指标计算．同时给出了直接由风速数据统计出的各项特征指标进行对比，结果表明所提方法计算结果的整体误差较小．精度明显高于均值和方差估计法。

峡谷风电场工程设计关键技术分析

峡谷及山地风电场有其特殊性,工程设计较平原风电场也有一定的难度。以四川省首个峡谷风电场示范工程为例,分析了峡谷风电场风能资源特性,并对该类风电场风能资源评估、微观选址等设计的关键技术进行研究,形成了有效的设计方法和经验。风电场实际运行结果验证该设计方法是可行的,对同类风电场设计具有一定的借鉴参考价值。

对风电场运行状况的数学模型分析

根据一个典型风电场的观测数据,用数学统计方法对风电场的资源进行评估并给出优化方案。使用风能资源评估的标准统计模型――Weibull分布模型,利用Excel完成相关数据统计,用所建立数学模型完成各评估指标计算。

大规模并网风电场选址及装机容量优化研究

针对风电出力随机性和波动性对系统电压水平和电能质量的影响问题,本文对大规模并网风电场选址和装机容量分配优化进行研究。对具备建设条件的地区的风能资源进行优劣排序,利用特征结构分析法筛选出对系统电压稳定性影响较小的风电场并网节点,从风能资源评估和风电接入对系统电压稳定的影响出发,提出了一种风电场初期选址的方法;在保证系统稳定运行和风电穿透功率限制的前提下,针对选取的风电并网节点,以风电场净收益之和最大为目标函数,对各节点风电装机容量进行优化分配;采用进化策略算法对IEEE30节点算例进行仿真计算,结果验证了风电场选址以及装机容量分配方法的可行性。该研究具有一定的实际应用价值。