探讨风力发电场微观选址的重要性

探讨风力发电场微观选址的重要性摘要：近年来，我国风力发电场的建设与开发处于兴旺发达的阶段，而风力发电场今后的运行效益直接取决于场址和机位的有效性选择，对于风力发电场的建设来说也有着至关重要的作用。本文结合微观选址的重要技术要求和主要准则，进一步说明了风力发电场微观选址的重要性。关键词：风力发电场微观选址重要性1概述在建设风力发电场的初期一定要对特定地域做风能检测，不能仅凭借着周围气象站提供的风能数据，一定要在经选择确定后的风场内设置2个或3个测风塔做为期一年的实地风能检测，各自获取70m高以及10m高的风向、风频和风速等多方面数据，将风向玫瑰图及时描绘出来。按照检测得出的数据并参考对照当地实际地形、上网与交通等条件，最后决定能否在此建设风力发电场。选择确定风力发电场的建设地址后，还要将各台风机机位确定出来，这一过程称之为微观选址［1］。2微观选址的重要技术要求在建设风力发电场时，微观选址起到至关重要的作用，而技术要求的优劣情况决定了场址的弃取，因此，对风力发电场的微观选址有以下几点重要要求，主要是为了分析建厂的可行性。2.1风能资源有效风能利用小时数、年平均风速以及有效风能功率密度等重要技术指标均能充分体现出极为充裕的风能资源。按照我国实际的风能资源情况，可把风能充裕区指标设定为10m高，有效风能利用小时数在5000h以上则超出3m/s，年平均风速超过6m/s，有效风能功率密度超出200w/m。在分析和计算风能资源时，应以一年限期的实际长周期风能检测数据为主要依据。2.2风向稳定应用实地检测的风向玫瑰图来表示风向稳定。在风向玫瑰图中，最大方位的频率通常是体现该风向产生的次数最多，所以主导风超过30%均可以看作是较为稳定的风向。2.3容量系数风力发电场机组年度电能的净输出量可称之为容量系数，即在真实负荷基础上的年度电能输出，然后除以风力发电机组的额定容量和8760h总年度运行量的乘积。风力发电场选择的地址在容量系数超出0.3的地区会有十分显著的经济效益。2.4气候和天象灾害对风力发电场的建设做选址工作时，应充分考虑到气候和天象机组各方面的影响因素，也就是气象灾害，部门气象情况极有可能严重威胁到风力发电场机组的使用寿命。具体气象灾害有以下几种：①空气盐雾。与海岸线相邻的地区因为空气中含有盐雾的成分较高，所以一定要对风力发电场机组予以不同一般的特殊性保护，有利于降低腐蚀程度。②冰淞。冰淞会使风力发电场机组的静态载荷与动态载荷不断增多，严重影响了风力发电场机组的输电线路和输出功率。③风沙摩擦腐蚀。风沙会使风力发电场机组的涂层设备、润滑系统以及零部件等装备加速损坏，对于该现象应及时采取有效性解决措施加以改进，确保机组的正常运行。④紊流。紊流会使机组结构发生较大的震动，严重的甚至会直接侵害风力发电场机组的实用性，在一定程度上增加了维修费用［2］。断层、山地等复杂地形极易引发紊流的产生，所以在选址过程中应以地势平坦为主。3风力发电机组微观选址的主要准则通过选择确定风力发电场的建设地址后，可按照勘察和测量风能资源得出的结果来分析地形与地貌的特点，然后风力发电场机组的微观位置就可通过加大风速的地形来明确决定。3.1微观选址的途径在利用风能资源方面，国际气象组织针对其存在的气象问题给出了相应的选址方法和选址框图。开始应先把盛行风向确定出来，随后根据地形进行归类，有效划分为平坦和复杂这两种地形。地面粗糙度会对平坦地形和复杂地形造成影响，此外，复杂地形还要对地形特点进行全面考虑。3.2风速受地面粗糙度、山地和障碍物的影响风速处于近地层时会随着高度的变化而发生显著地改变，但因地面的粗糙程度各不一致，所以处于不同高度的风速也有着不同的变化。气流经过障碍物时会在下游逐步形成扰动区，使得处于扰动区的风速不断下降，而强劲的湍流会直接阻碍到风力发电场机组的运行，所以在安装风力发电场机组时，其位置的选择有着重要的关键性作用，尽力避开下流障碍物的扰动区。通常山高在向风面的5倍到10倍，背风面则是15倍，这段山地的水平距离即会影响风速，而越缓的坡度，越高的山脊，其受到背风面影响的实际水平距离就越远［3］。3.3安装机组间隔距离的影响在风力发电场建设过程中，各机组之间一定会出现相互扰乱情况，而机组尾流所形成的气动干扰会对其造成直接性影响，风能处于下游风轮地区将会逐渐降低平均量和时间量，致使电量直线下降。除此之外，尾流还会额外加上风剪切与湍流作用，促使风轮直接受到额外的脉动气动载荷，引起风轮结构发生振动，不断增多疲劳度和损伤度。安装机组的间隔距离要实现风力发电场整体效益最大化的要求，还要对提出的条件限制做适当满足，按照建设风力发电场地址的实际地形，合理科学的规划各机组的布局。4风场微观选址的重要性风力发电场微观选址的重要性主要体现在以下几个方面：①在建设风力发电场过程中，微观选址属于极为重要的阶段，其主要职责是按照风力发电场的选址实行风能检测工作，通过检测结果得出风点数据后，对风力发电场内的风资源进行综合性评估，有效计算出风场总体的风功率，依照场址的具体地形条件以及风分布情况实施风机选型与风机布点工作。②风力发电场的微观选址一般是在宏观选址的前提下安排布设风力发电机组，以便整个风力发电场能够取得良好的经济效益。由国外与国内的实际经验可知，风力发电场在微观选址中发生差错，会使发电量造成巨大的损失，并增加了大量的维修费用，这些损失要比详细调查场址所需的费用高出许多，所以在建设风力发电场时微观选址有着极为重要的作用［4］。③一般情况下，微观选址会采用到多种类型的数据，例如气候、天象、地形、地貌、输入风能以及wasp软件等，通过计算机固有功能来顺利完成复杂计算。对于微观选址应予以重视，如若选址出现差错，那么毗邻范围在200米以内的两台风机，其输出功率的相差额极有可能超出25%。④在风场的微观选址中应着重注意风能的检测工作，有利于投资风险的降低。传统能源和风能相比较，风能无法进行预先测定，检测风能得出的数据是否准确会对风电投资效益造成直接性影响，而检测风能是一项非常繁杂的工作，除了要测量风速之外，还要同时对多种参数进行测量，如风向、气压与气温等，所以在建设风力发电场初期必须要做好风能检测工作［5］。⑤风力发电场的重要方针是节约常规能源，降低环境污染程度，进一步减少发电总成本，也就是社会成本与经济成本，所以风力发电场的微观选址对建设项目经济可行性来说有着至关重要的作用。风力发电场的微观选址不能仅凭借着当地风能普查资料，必须要实施微观选址的测量风能工作，以便精准的确定出风力机的实际位置、年发电量、风电场具体装机容量以及风力机尾流扰动。⑥按照风力发电场实质测量风能数据、风力发电机组特性以及地形地貌特点，通过风力发电场的微观选址采用计算机模拟技术来顺利实现风力发电机组的最佳布置，以便充分发挥可利用资源，获取最大的发电量。5结束语建设和开发一个风力发电场，必须在早期全面了解与掌握当地的实际气象资料，以便获取最合理的测风点进行为期一年的风能资源检测，收集好与之相关的数据。微观选址通常要在宏观选址的前提下对风力发电场的机组布设位置做进一步细化工作，还要深入分析风力发电场的各项指标，以实现布机的合理化与科学化［6］。为此，在建设风力发电场初期应进行微观选址，只有这样才能设计出最佳的风力发电场。参考文献：［1］ 全伯仲.浅谈风力发电场微观选址的体会［j］.黑龙江科技信息，2010（03）：51-53.［2］ 徐国宾，彭秀芳，王海军.风电场复杂地形的微观选址［j］.水电能源科学，2010（04）：84-85.［3］张琴，楚宪峰，王改丛，于德志，田建茹，王力.青岛华威风电场微观选址研究中的数据处理［j］.可再生能源，2009（05）：413-414.［4］