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全国风能资源评价技术规定
全国风能资源评价技术规定
第一章 总 则
第一条 风能资源评价主要是以现有气象台站的测风数据为基础,通过整理、分析,对全国风能资源的大小和分布进行评价。
第二条 为了统一全国风能资源评价的原则、内容、深度和技术要求,在总结风能资源研究成果的基础上,参考国内、外有关标准和规范,制定《风能资源评价技术规定》(以下简称本规定)。
本规定用于指导开展风能资源评价工作。
第二章 基础资料收集
第四条 气象台站资料
一、收集国家基准气象站、国家基本气象站和一般气象站基本信息,包括气象台站所属省名、站名、区站号、经度、纬度、海拔高度、建站时间、台站周围环境变化情况(包括台站变迁情况)、观测仪器(包括仪器变更)情况。
二、收集各气象台站1971~2000年历年年最大风速、年极大风速、年极端最高温度、年极端最低温度、年沙尘暴日数、年雷暴日数。
三、收集各气象台站1971~2000年历年逐月平均风速、平均气温、平均气压、平均水汽压。
四、收集各气象台站1991~1995年逐日日平均风速、气温、气压、水汽压。
五、收集各气象台站“代表年”逐时风速、风向观测记录。
六、“代表年”确定方法:根据全国地面气象资料1971~2000年整编成果,选择年平均风速等于或接近30年年平均风速的年份,定义为平均风速年;选择年平均风速等于或接近30年年平均风速最大值的年份,定义为最大值年;选择年平均风速等于或接近30年年平均风速最小值的年份,定义为最小值年。若存在多个年平均风速等于或接近(或、)的年份,则选择最靠近2000年的年份,下同。上述三个年份统称为“代表年”,即年平均风速分别等于或接近、、的3个年份,下同。
第五条 其它观测资料
一、收集已建自动气象站资料,内容参照本规定第四条。
二、收集已建、待建风电场基本信息及前期工作中的测风资料。
三、收集海洋站、船舶、浮标等的测风资料。
四、收集相关科学(考察)试验的测风资料。
补充资料
一、对无测风资料区域,从气候学、农谚、前期气候调查、实地调研等方面出发,收集有关风能资源情况的材料。重点区域包括山区、存在峡谷效应的山谷、风口、沿海岛屿等。
二、加密观测:根据风能资源评估深度的要求,在地形复杂、站点覆盖率低的地区设点,进行补充观测。设点密度、观测高度等要求参照《风电场风能资源测量方法》(国家标准GB/T 18709-2002)执行。
第三章 数据处理
第七条 风能资源参数计算
一、评估风能资源所需的参数包括:
1 各代表年年平均风速、年风向频率、年平均风功率密度、各月平均风速、各月风向频率、各月平均风功率密度;
2 三个代表年整体年平均风速、年风向频率、年平均风功率密度、各月平均风速、各月风向频率、各月平均风功率密度;
3 各代表年年平均风能方向频率、风速频率、有效小时数、威布尔分布参数;
4 三个代表年整体年平均风能方向频率、风速频率、有效小时数、威布尔分布参数;
5 各测站湍流强度;
6 各测站50年一遇最大风速。
二、风能资源参数计算方法如下:
1 如果测站有风自记观测,风能资源参数按照以下方法计算
⑴ 平均风速():在风能资源评估中,平均风速按下式计算:
为平均风速,为风速观测序列,n为平均风速计算时段内(年、月)风速序列个数。
⑵ 风向频率:根据风向观测资料,按16个方位统计观测时段内(年、月)各风向出现的小时数,除以总的观测小时数即为各风向频率。
⑶ 风能方向频率(F):根据风速、风向逐时观测资料,按不同方位(16个方位)统计计算各方位具有的能量,其与总能量之比作为该方位的风能频率。例如,按下式计算年风能方向频率:
,为一年内东风所具有的能量占总能量的比值。
其中,i=1,…,m;m为风向为东风的小时数;
j=1,…n;n=8760或8784(平年为8760,闰年为8784)。
⑷ 风速频率:以1m/s为一个风速区间,统计代表年测风序列中每个风速区间内风速出现的频率。每个风速区间的数字代表中间值,如5m/s风速区间为4.6m/s到5.5m/s。
⑸ 有效小时数:统计出代表年测风序列中风速在3—25m/s之间的累计小时数。
⑹ 年平均风功率密度():年平均风功率密度按下式计算:
式中:n ——为计算时段内风速序列个数;
—— 月平均空气密度,k=1,2,…,12;
nk,,i—— 第k个月的观测小时数;
vk,i—— 第k个月(k=1,…,12)风速序列。
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,不可用年平均风速计算年平均风功率密度。DWP中的必须是测站各月平均空气密度值,取决于当地月平均气温、月平均气压、月平均水汽压:
式中:ρ —— 空气密度 (kg/m3)
P —— 平均大气压(hPa);
e —— 平均水汽压
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