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氣象站數據在風資源評估中的應用
2021-01-25 來源:掌上風電
 風電場建設中,前期風資源的評估至關重要。設計院在編制可研報告時,為精準地評估場區的風資源情況,一般會用到以下幾類風資源數據:測風塔實測數據、再分析數據和氣象站數據。
 
風電場建設前期,業主會在場區提前立塔測風,所以測風塔數據一般由業主方提供。再分析數據可從相關網站獲取,咨詢公司會購買相關的數據,以滿足風資源數據處理及報告編制的要求。氣象站數據是相對不容易獲取且價格比較昂貴的。項目場區參考的氣象站數據可到所在的縣城或省氣象局購買,也可以通過第三方商家購買。
 
 
氣象站數據對于風電場風資源的評估有著很大的參考性。
通過收集氣象站長序列數據,可得到當地多年平均風速、最大風速、盛行風向、平均氣溫、平均氣壓、平均水汽壓、降水量、雷暴日數和積雪厚度等參數。通過測風塔可獲取到場區的平均氣溫、平均氣壓、年平均風速、主導風向等。由于氣象站為長期測站,部分測量參數相對于測風塔來說相對可靠。氣象站數據可以幫我們驗證測風塔的一些參數,比如盛行風向和月平均風速變化等。以下是筆者在某項目中用到的對比數據:
 
1、盛行風向
 
 
氣象站、測風塔風向玫瑰圖
 
從氣象站長期觀測數據來看,當地盛行風向為SSW和NNE,盛行風向相對集中。且測風塔和氣象站的盛行風向基本一致,可認為測風塔測風數據具有良好的代表性。
 
2、月平均風速變化趨勢
 
 
左圖為某氣象站多年的月平均風速變化圖,可看出當地3~5月份為大風月,7~9月為小風月;右圖為測風塔頂層年平均風速數據,可看出測風塔11月風速相對氣象站長期數據較高,但月平均風速變化總體趨勢與氣象站基本一致。
3、空氣密度
 
 
根據氣象站數據可知,年平均氣溫為7℃,氣壓為996.5 hPa,水汽壓為8.9 hPa,根據上述公式可算出觀測點(海拔165m)處空氣密度為1.236 kg/m3,測風塔10m(海拔198m)處實測空氣密度為1.237 kg/m3,氣象站推算到測風塔10m處高度空氣密度為1.232 kg/m3,用氣象站推算出的測風塔處空氣密度與測風塔實測空氣密度相差不大,可認為測風塔觀測數據正常且有效數據質量高。因為測風塔實測數據更接近場區內實際情況,且初步判斷數據質量較高,因此暫采用測風塔實測數據進行后續的發電量計算等。
綜上所述,基于氣象站的長期測量數據,可驗證測風塔的風速、風向、氣溫、氣壓等參數,進而對風電場的測風數據及發電量計算進行精準的評估。
 
以上觀點是筆者一些看法,歡迎大家補充和指正。
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