某风电场可研报告-风能资源

1、2 风能资源 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 2 风能资源 2.1区域风能资源概况 甘肃省风能资源理论储量为2.37亿kW，风能总储量居全国第五位。根据全省气象 站资料统计有效风能储量由西北向东南逐渐减少，风能丰富区为河西走廊西北部酒泉地 区，年有效风能储量在 800 kW.h/m 以上，年平均有效风功率密度在 150W/m 以上，有 效风速时数在6000h以上。 酒泉地区南部为祁连山脉，北部为北山山系，中部为平坦的戈壁荒滩，形成两山夹 一谷的地形，成为东西风的通道，风能资源十分丰富。酒泉地区部分气象站风能资源统 计见表2.1。 表2.1 酒泉地区部分气象站风能资源情况表

2、 3.6 4.6 3.3 3.4 气象站 玉 门 镇 马 鬃 山 鼎 新 瓜 州 2.2 玉门镇气象站 2.2.1 气象站概况 测站高程平均风速 （m）（m/s） 1526 1770 1177 1171 风能密度 （W/m2） 162.2 148.1 138.9 140.4 风能年储量 （kW.h/m2） 1080.9 1017.0 833.6 875.1 玉门镇气象站为国家基本气象站，位于玉门镇南郊，东经9702，北纬4016， 海拔高程为1526m。玉门镇气象站于1952年7月设立，观测至今，记录有完整连续的气 象资料。 玉门镇属大陆性中温带干旱性气候，根据玉门镇气象站19712000年3

3、0年气象资 料统计，年平均气温为7.1，年平均气压为847.2hPa，年平均水汽压为4.9hPa，年平 均降水量为66.7mm，沙尘暴日数为8.2d，雷暴日数为7.7d。玉门镇气象站距黑厓子西 风电场约 24km，其间地形起伏较小，地形、地貌为平坦的“戈壁滩”。玉门镇气象站气 象要素统计见表2.2。 2-1 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 表2.2 玉门镇气象站气象要素统计表（19712000年） 项目 平均气压(hPa) 平均气温( ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 847.2 7.1 36.0 850.6 848.6 847.0 845.

4、9 844.6 841.9 840.8 843.1 847.5 851.4 852.8 852.4 -9.8 -5.9 1.1 9.4 15.8 19.9 21.7 20.5 14.9 7.0 -1.3 -7.8 极端最高气温() 10.4 16.4 22.1 31.4 32.0 33.7 35.7 36.0 32.8 26.2 19.3 14.7 出现日期 6 26 28 29 27 27 27 15 8 5 1 14 8月15日 1979 1992 2000 1994 1982 1983 1987 1975 1998 2000 1972 1978 1975年 2.6 1 出现年份 极端最低

5、气温() -28.8 -27.5 -19.6 -12.5 -4.2-35.1 出现日期 出现年份 6.7 1 3.4 31 -2.0 -22.5 -22.9 -35.1 27 28 30 17 4 2 11 2 27 12月27日 1998 1980 1988 1979 1981 1980 1979 1997 1993 1986 1981 1991 1991年 9.0 11.4 10.0 6.6 3.9 2.4 1.8 4.9 66.7 平均水汽压(hPa) 1.5 1.6 2.2 3.3 5.2 降水量(mm) 平均风速(m/s) 最多风向 频率（） 日照百分率 沙尘暴日数 雷暴日数 50年

6、一遇最大风速 常年冰冻期 1.0 1.3 4.1 4.3 6.7 12.9 13.9 12.5 4.8 2.1 2.1 1.1 4.2 4.3 4.4 4.5 3.9 W 27 75 4 0 3.8 3.3 E 19 70 8 25 3.1 3.1 3.0 3.4 4.2 4.3 E 17 68 5 27 E E 25 71 6 0 E 27 67 20 0 E 21 69 10 3 E 22 71 12 7 E 22 72 4 12 E 23 78 3 4 E 19 80 3 0 E 24 77 3 0 W 30 74 3 0 20 72 8.2 7.7 25.0m/s（十分钟最大）（197

7、12000） 10月下旬4月下旬 2.2.2 多年年平均风速 玉门镇气象站自 1952 年建站以来已有 57 年的气象观测资料，建站至 2003 年风速 测量一直采用人工站记录方式，人工记录测风仪为EL型，高度10.5m；于2003年开始 人工站和自动站并行记录，自动站EL15-2/2A型，高度为10.5m，人工和自动站互为备 份。风向标经过磁偏角修正，设备经过标定。经分析玉门镇气象站 2003 年以后人工和 自动站记录，未发现因测风记录仪器的改变引起的波动。 本阶段选取近 30 年（1979.072009.06）的气象资料进行统计。玉门镇气象站 1979.072009.06年平均风速统计值见

8、表2.3，年平均风速变化直方图见图2.1。 从图表中可以看出，从上世纪 70 年代到现在，玉门镇气象站年平均风速有逐渐减 少的趋势，与全国其它气象站近年来的变化基本一致。1992 年2009 年风速年平均变 2-2 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 化差值较小各年风速无异常变化，说明近年来风速变化稳定，近年的数据具备较好的代 表性。玉门镇气象站近30年平均风速3.32m/s，近20年平均风速3.07m/s，近10年平 均风速2.95m/s。 表2.3 玉门镇气象站1979.072009.06年平均风速统计表 年份 1980 1981 平均风速（m/s） 3.9 4.0 4.

9、0 4.0 3.8 3.8 3.7 3.7 3.7 3.4 3.5 3.4 3.1 3.2 3.2 3.2 年份 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 均值 平均风速（m/s） 3.2 3.0 3.0 3.1 3.0 3.0 2.7 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 2.8 3.1 3.3 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 风速（m/s） 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.

10、0 1.5 1.0 0.5 0.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 199 199 199 199 199 199 199 199 199 199 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 年份 图2.1 玉门镇气象站（1979.072009.06）年平均风速变化直方图 2-3 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 2.2.3月平均风速 2.7 2.6 2.6 2.9 3.7

11、 3.8 玉门镇气象站月平均风速(1979.072009.06)统计见表 2.4，玉门镇气象站月平均 风速(1979.072009.06)直方图见图 2.2。由图表中可以看出，该地区 11 月翌年 4 月风速较大，79 月风速较小，4 月份比多年年平均风速大 24.2%，8 月份比多年年平 均风速小21.7%。 表2.4 玉门镇气象站月平均风速(1979.072009.06)统计表 风速：m/s 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均 风速 3.7 3.8 4.0 4.1 3.3 2.9 3.3 风速（m/s） 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5

12、1.0 0.5 0.0 123456789101112 月份 图2.2 玉门镇气象站月平均风速(1979.072009.06)变化直方图 2.2.4风向玫瑰图 根据玉门镇最近 30 年气象站资料统计，玉门镇气象站风向玫瑰图见图 2.3。从图 2.3 可看出，该地区盛行风向为东风、西风。在时间分布上，年盛行风向和季节变化基 本一致，冬季盛行西风，夏季盛行东风。 2-4 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 0 20 330 15 30010 5 30 60 270090 240120 210 150 180 图2.3 玉门镇气象站风向玫瑰图 2.3风电场测风资料 2.3.1测风塔

13、情况 2008-09-27 400144.32059 为开发黑厓子西风电场区域风能资源，2008年5月在该地区设立了2座测风塔，两 测风塔直线距离为 5.5km。黑厓子西风电场各测风塔基本情况见表 2.5，各测风塔地理 位置图见图2.4。 表2.5 黑厓子西风电场各测风塔基本情况表 测风塔 黑厓子北 塔高（m） 70 测风时段 2008-05-09 2009-07-26 坐标 965222.6 400442 高程（m） 1840 测风塔配置 风速：10、50、70 风向：10、70 仪器 黑厓子南70 2008-05-10965212.4 2-5 风速：10、50、70 风向：10、70 华电

14、甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 图2.4 黑厓子西风电场测风塔地理位置示意图 2-6 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 2.3.2测风数据检验与处理 为了有效评估本风电场风能资源，本次对原始测风数据进行了验证，对其完整性和 合理性进行了判断，检验出不合理的数据和缺测的数据。 按照 GB/T18710-2002风电场风能资源评价办法，采用北京木联能软件公司编制 的风电场测风数据验证和评估软件2.0 版本对各测风塔的实测数据分别进行完整性 检验、范围检验、相关性检验和风速变化趋势检验，检验项目如下： （1）小时平均风速值范围为0m/s40m/s； （2）风向值

15、范围0360； （3）当切入风速大于5.0m/s时，风速和风向连续6h无变化； （4）小时平均风速变化小于6.0m/s； （5）相隔高度在1m20m条件下平均风速差小于2.0m/s； （6）相隔高度在21m40m条件下平均风速差小于4.0m/s； （7）当切入风速大于5.0m/s时，风速标准差值小于10。 检验后列出所有不合理的数据和缺测数据及对应的时间，对不合理数据再次进行判 断，挑出符合实际情况的有效数据，回归原始数据组。各测风塔数据检验结果统计见表 2.6。黑厓子西风电场各测风塔不同高度实测月平均风速统计见表2.7。 表2.6 黑厓子西风电场各测风塔测风数据检验统计表 有效数据完 测风塔

16、 检验时段应有数据 2008-07-01 缺测数据 不合理数据 有效数据 整率 黑厓子北 黑厓子南 09-06-30 2008-05-10 2008-09-27 52560 52560 0 0 2-7 79 195 52481 20091 99.85% 38.22% 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 表2.7 黑厓子西风电场各测风塔实测不同高度月平均风速统计表 (单位：m/s) （3.48） 4.70 （4.28） 5.64 （4.34） 5.73 6.02 7.38 7.50 （3.40） 4.51 （4.07） 5.33 （4.12） 5.36 测风塔高 度 10m 黑

17、厓子北 50m （2008） 70m 1 2 3 4 5 6 7 5.86 7.14 7.27 8 6.42 7.86 8.02 9 5.35 6.47 6.54 10 11 12 平均 4.66 5.00 5.21 5.15 5.60 6.43 6.76 6.35 5.66 6.55 6.91 6.46 黑厓子北 （2009） 黑厓子南 （2008） 10m 4.57 5.12 6.19 6.43 50m 6.04 6.42 7.85 8.05 70m 6.18 6.55 8.02 8.25 10m 50m 70m 5.97 （5.73） 7.16 （6.89） 7.31 （7.02） 5.

18、71 6.83 6.89 6.07 （5.70） 7.36 （6.55） 7.65 （6.62） 5.72 7.12 7.27 5.17 6.14 6.25 注：( )为不完全统计 2.3.3 测风数据插补延长 黑厓子北测风塔位于黑厓子西风电场正北方向约 1km 处，黑厓子南测风塔位于黑 厓子西风电场正南方向约 600m 处，其中黑厓子北测风塔测风时段超过一年，有效数据 完整率较高。黑厓子南测风塔只有4个月测风数据。黑厓子北与黑厓子南测风塔直线距 离为5.5km，高程差219m；其间地势开阔，地形平坦，下垫面情况基本一致，因此考虑 采用相关插补方法对黑厓子南测风数据进行延长。 经对黑厓子北与黑

19、厓子南测风塔同期70m高度风速进行相关性分析，黑厓子北与黑 厓子南测风塔 70m 高度风速总体相关系数为 0.286，主风向扇区相关系数为 0.253，相 关性较差，黑厓子北与黑厓子南测风塔70m高度风速总体相关见图2.5。经调查黑厓子 南测风塔自2008年 9月27日后测风仪器已损坏，且2008年 7月的风速、风向都与黑 厓子北测风塔有较大差异，存在明显不合理情况，而黑厓子北测风塔与昌马第二风电场 内 6324#测风塔 70m 高度风速做相关分析，总体相关系数为 0.829，主风向扇区相关系 数为0.883，故本次选用黑厓子北测风塔2008-07-012009-06-30一整年的测风数据进

20、行风资源分析。黑厓子北测风塔与昌马第二风电场内6324#测风塔70m高度风速总体相 关见图2.6。黑厓子北与黑厓子南测风塔70m高度风速相关方程及相关系数见表2.8。 2-8 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 表2.8 黑厓子北与黑厓子南测风塔70m高度同期风速相关性分析 象限 N NNE NE ENE E ESE SE SSE 相关方程 Y=0.039X+3.023 Y=0.072X+3.337 Y=0.205X+3.208 Y=0.057X+5.624 Y=0.281X+6.605 Y=0.351X+4.315 Y=0.164X+2.960 Y=0.194X+2.130

21、 相关系数 0.107 0.126 0.330 0.072 0.257 0.377 0.275 0.441 象限 S SSW SW WSW W WNW NW NNW 相关方程 Y=0.297X+3.803 Y=0.288X+3.332 Y=0.239X+2.804 Y=0.227X+4.525 Y=0.290X+5.986 Y=0.299X+5.748 Y=0.068X+4.596 Y=0.041X+3.178 相关系数 0.330 0.449 0.449 0.255 0.254 0.274 0.096 0.101 图2.5 黑厓子北与黑厓子南测风塔70m高度风速总体相关图 2-9 华电甘肃玉

22、门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 图2.6 黑厓子北测风塔与6324#测风塔70m高度风速总体相关图 2.3.4 测风数据订正 为得到一套反映该风电场长期平均水平的风速代表性数据，需借用玉门镇气象站长 期测风资料对黑厓子北测风塔(2008.07.012009.06.30时段)测风数据进行订正。 根据玉门镇气象站资料统计，气象站近 30 年（1979.072009.06）年平均风速为 3.32 m/s，近20年（1989.072009.06）年平均风速为3.07 m/s，近10年（1999.07 2009.06）年平均风速为 2.95m/s。而玉门镇气象站与现场测风塔同期的测风时段 （

23、2008.072009.06）平均风速为3.07m/s，与20年平均风速持平，说明黑厓子北测风 塔 2008.072009.06 测风时段具有长系列平均风速代表性，故本次不需要对选取的黑 厓子北测风塔（2008.072009.06）测风时段实测数据进行订正。黑厓子北测风塔代表 年平均风速、风功率密度统计见表2.9。 对玉门镇气象站10m高度和黑厓子北测风塔70m高度同期（2008.072009.06）逐 小时测风数据分扇区分别进行相关分析，相关分析结果见图2.7。由图中可以看出，主 导风向扇区相关性较好。 2-10 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 表2.9 黑厓子北测风塔

24、代表年平均风速、风功率密度统计表 单位：风速m/s， 风功率W/m 2 测风塔高 度 10m 项目 风速 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均 4.6 5.1 6.2 6.4 6.0 6.0 5.9 6.4 5.4 4.7 5.0 5.2 5.57 黑厓子北 (2008.07.01 2009.6.30） 风功率118 142 198 241 184 210 167 236 138 101 118 176 169 风速6.0 6.4 7.9 8.1 7.4 7.2 7.1 7.9 6.5 5.6 6.4 6.8 6.93 50m 风功率254 273 383 455 346

25、 367 303 428 253 191 246 371 323 1.276 1 0.00366 t 风速 70m 6.2 6.6 8.0 8.3 7.5 7.3 7.3 8.0 6.5 5.7 6.6 6.9 7.07 风功率281 297 415 497 374 399 328 465 270 204 268 409 351 2.4风电场风资源计算 2.4.1空气密度 根据玉门镇气象站近30年平均气温、气压和水汽压计算空气密度，计算公式如下： p 0.378 e 1000 式中：t为平均气温()；p为平均气压(hPa)；e为平均水汽压(hPa)。 3 计算得出玉门气象站空气密度为1.059

26、kg/m 。黑厓子西风电场场址平均高程约 1950m，由玉门气象站推算场址处空气密度为1.017 kg/m3。 2.4.2 风能计算 （1）平均风速及风功率密度 黑厓子北测风塔不同高度代表年月平均风速统计见表 2.10，80m、90m、100m 高度 风速由70m高度风速数据推算，风向直接采用70m高度风向。 黑厓子北测风塔90m高度年平均风速为7.21m/s，年有效风速（3.0m/s25.0m/s） 2 时数为7131h，平均风功率密度为373W/m。 2-11 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 表2.10 黑厓子北测风塔代表年月平均风速、风功率密度统计表 风速：m/s；

27、风功率密度：W/m2 测风塔高度1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 风速6.2 6.6 8.0 8.2 7.5 7.3 7.3 8.0 6.5 5.7 6.6 6.9 7.07 70m 风功 率281 297 415 497 374 399 328 465 270 205 268 409 351 风速6.2 6.6 8.1 8.3 7.6 7.4 7.3 8.1 6.6 5.7 6.6 7.0 7.12 80m 风功 黑厓子北 率287 303 424 508 382 408 335 474 276 209 274 418 359 风速6.3 6.7 8.2 8.4 7

28、.7 7.5 7.4 8.2 6.7 5.8 6.7 7.0 7.21 90m 风功 率299 316 441 528 398 424 349 494 287 217 285 435 373 风速6.4 6.8 8.3 8.6 7.8 7.6 7.6 8.3 6.8 5.9 6.8 7.2 7.35 100m 风功 率316 334 467 559 421 449 369 523 304 230 301 460 395 (2)风频曲线及威布尔参数 风频曲线采用威布尔分布，概率分布函数用下式表示： V K K V K 1() f (V) ( ) e A A A 式中：V为风速；A、K为威布尔参数

29、。 用WASP9.0程序进行威布尔曲线拟合计算，得到黑厓子北测风塔70m高度年平均风 2 速为7.16m/s，平均风功率密度为358W/m，威布尔参数A=8.1，k=1.99 ；80m高度年平 2 均风速为7.21m/s，平均风功率密度为365W/m，威布尔参数A=8.1，k=2.0 ；90m高度 年平均风速为7.32m/s，平均风功率密度为380W/m2，威布尔参数A=8.3，k=2.0 ；100m 高度年平均风速为7.45m/s，平均风功率密度为403W/m2，威布尔参数A=8.4，k=2.0 。 黑厓子北测风塔90m高度平均风速威布尔分布图见图2.8。由图2.8可以看出，黑 厓子北测风塔

30、90m高度风速概率分布与威布尔分布曲线拟合情况较好。 2-12 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 图2.8 黑厓子北测风塔90m高度平均风速威布尔分布图 (3) 风速、风向特性 黑厓子北测风塔90m高度年风向和风能玫瑰图分别见图2.9、2.10，黑厓子北测风 塔90m高度全年各扇区风向和风能分布统计见表2.11。 从表 2.11 中可以看出，黑厓子北测风塔 90m 高度主风向为西(W)、东(E)，分别占 全年的17.05%、15.15%，主风能方向为东(E)、西(W)，分别占全年的27.17%、21.68%。 表2.11 黑厓子北测风塔90m高度全年各扇区风向和风能分布统计

31、 扇区 N 1.30% 0.09% S 2.28% 1.09% NNE 1.66% 0.17% SSW 2.44% 0.63% NE 3.76% 0.74% SW 4.97% 1.71% ENE 8.69% 6.17% WSW 15.78% 16.30% E 15.15% 27.17% W 17.05% 21.68% ESE 11.38% 17.29% WNW 8.13% 5.43% SE 2.63% 0.88% NW 2.25% 0.33% 风向 SSE 1.19% 0.19% NNW 2.04% 0.21% 黑厓子北测风塔90m高度风速风能分布直方图见图2.11，从风速分布看，风速主要 集

32、中在3.0 m/s12.0m/s，占全年的79.19%,风能占全年的55.22%；13.0m/s25.0m/s 风速段占全年的10.01%，风能占全年的44.71%；而没有大于25.0m/s的风速。 黑厓子北测风塔90m高度风速、风能频率分布统计见表2.12。 风功率 扇区 风向 风功率 2-13 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 表2.12 黑厓子北测风塔90m高度风速、风能频率分布表 风速段 m/s 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 黑厓子北 风速 0.81% 4.34% 5.66% 7.79% 9.18% 9.95% 9.89% 8.58% 8.17%

33、 7.72% 6.79% 风能 0.00% 0.01% 0.07% 0.29% 0.81% 1.71% 2.93% 4.01% 5.69% 7.70% 9.26% 风速段 m/s 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 合计 风速 6.21% 4.91% 3.69% 2.20% 1.35% 1.03% 0.75% 0.56% 0.29% 0.13% 0.01% 100% 黑厓子北 风能 11.20% 11.62% 11.06% 8.14% 6.19% 5.71% 5.02% 4.47% 2.61% 1.36% 0.15% 100% b) 风速的年内变化 通常情况下，本

34、地区年内11月翌年4月风速较大，7月9月风速较小。也就是 说，冬春季风大，夏季风小。 黑厓子北测风塔90m高度风速、风功率密度年内变化曲线见图2.12。由图2.12可 以看出，春夏季风大，秋冬季风小，与气象站多年统计结果相比不完全符合，个别年份 这是存在且合理的。 黑厓子北测风塔90m高度各月风向、风能玫瑰图分别见图2.13、图2.14，由图2.13 2.14可以看出，冬季以西风为主，夏季以东风为主，与气象站多年统计结果一致。 c）风速的日变化 黑厓子北测风塔 90m 高度风速、风功率密度日变化曲线见图 2.15。黑厓子北测风 塔 90m 高度风速、风功率密度各月日变化曲线见图 2.16。就总

35、体情况看，一般午后风 速逐渐加大，至下午16.17点钟风速最大，晚上风速逐渐减小，至早晨9、10点钟左右 风速最小。 d) 实测最大风速 黑厓子西风电场各测风塔不同高度实测最大风速、极大风速统计见表2.13。 2-14 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 表2.13 黑厓子西风电场各测风塔各高度最大、极大风速统计表 风速：m/s 测风塔高度 最大风速 70m 22.1 2009.4.29 27.3 2008.10.21 21.6 2008.8.26 28.8 2008.6.21 50m 21.9 2009.4.29 28.4 2008.10.21 21.1 2008.8.26

36、 27.2 2008.6.21 10m 18.2 2009.4.29 25.7 2008.8.12 19.5 2008.8.26 28.4 2008.7.25 出现日期 黑厓子北 黑厓子南 （4）风切变指数 极大风速 出现日期 最大风速 出现日期 极大风速 出现日期 项目 50m 70m 50m 10m 0.1361 0.1225 0.1068 50m 风切变指数按下式计算: lg( v2 /v1) lg( z2 / z1) V2:高度Z2 的风速,m/s；V1:高度Z1 的风速,m/s 黑厓子西风电场各测风塔不同高度测风资料计算的风切变指数见表2.14。 表2.14 黑厓子西风电场各测风塔不

37、同高度风切变指数比较表 测风塔 黑厓子北 0.0577 黑厓子南 70m 0.0975 0.0528 由上表可以看出，黑厓子西风电场场址内的黑厓子北测风塔 50m70m 切变指数为 0.0577；黑厓子南测风塔50m70m切变指数为0.0528。 拟合黑厓子北测风塔不同高度及其对应风速相关关系的方程，方程为： Y=4.1681X0.1268，相关系数为 0.996，相关性较好，切变指数为 0.1268。拟合曲线见图 2.17。 拟合黑厓子南测风塔不同高度及其对应风速相关关系的方程，方程为： Y=4.1087X0.1004，相关系数为 0.997，相关性较好，切变指数为 0.1004。拟合曲线见

38、图 2-15 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 2.18。 经综合分析后，本设计阶段黑厓子西风电场50m以上风切变指数采用0.0577。 风速（m/s） 8.0 7.0 6.0 5.0 y = 4.1681x0.1268 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 R = 0.996 020406080 h（m） 图2.17 黑厓子北测风塔不同高度实测风速的幂指数拟合曲线图 风速（m/s） 7.0 6.0 5.0 y = 4.1087x0.1004 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 R= 0.997 020406080 h（m） 图2.18 黑厓子南测风塔不同高度实测风速

39、的幂指数拟合曲线图 （5）50年一遇最大风速 根据玉门镇气象站近30年（19782007）实测年最大风速（见表2.15），采用极值 I型概率分布统计出50年一遇10m高度最大风速为28.08m/s，极大风速为39.3m/s。50 年一遇最大风速计算公式为： 2-16 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 1 ln( 50) 1 V50 _ max u ln 50 式中：V 为风速；u =16.85为分布位置参数； =0.3474为分布尺度参数。 推算至风力发电机组轮毂 70m、80m 90m 和 100m 高度 50 年一遇极大风速分别为 51.62m/s、52.60m/s、5

40、3.47 m/s和54.26m/s (切变指数取0.14，空气密度1.059 kg/m3)。 根据风压公式： V 2P0 P 1 2g 式中：g为重力加速度， 为重度。标准大气压（1013.3毫巴），常温（15）时 干空气重度为1.225kg/m3。 3 本风电场空气密度为1.059kg/m,考虑到空气密度的变化，将风场当地50年一遇极 大风速用风压公式订正到标准空气密度条件下。经计算，标准空气密度条件下 50 年一 遇极大风速相当于空气密度为1.059kg/m3时的92.98%，即风场70m、80 m、90 m和100m 高度50年一遇极大风速订正到标准空气密度条件下分别为48.00m/s、

41、48.90 m/s、49.71 m/s和50.45m/s,小于52.5m/s。 表2.15 玉门镇气象站近30年（19782007）实测年最大风速 年份 1978 1979 最大风速 21.0 22.0 21.0 20.0 21.0 19.0 17.0 18.0 25.0 17.0 19.0 18.3 22.0 16.0 年份 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 最大风速 15.0 14.0 15.0 17.3 12.3 15.3 15.0 16.0 20.0 17.0 18.3 16.0

42、24.0 17.9 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 2-17 华电甘肃玉门黑厓子西风电场48MW工程可行性研究报告 年份 1992 1993 最大风速 25.0 17.3 年份 均值 最大风速 18.4 （6）湍流强度 15m/s风速段湍流强度按下式计算: IT= / V 式中: V为14.5m/sV15.5m/s平均风速; 为相应风速标准偏差。 黑厓子西风电场所设立的两座测风塔测风数据没有采集风速标准偏差，所以不能计 算湍流强度，本次采用位于昌马第二风电场的6324#测风塔（2008.07.012009.06.30） 测风时段的测风数据计算湍流强度作为黑厓子西风电