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风电小知识:风电场微观选址

微观选址工作主要内容及流程

通常所说微观选址范围较广,主要分为方案阶段和工程设计阶段。

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微观选址工作主要内容及流程如下:

一、风资源分析及评估

1、气象要素分析

为了得到风电场的长期风资源状况,我们需参考风场周边气象站的长期数据。包括但不限于气象站数据、探空气象数据、MERRA、NCAR、 VORTEX、AWS、3TIER等多种中尺度数据。这些气象数据对风电场的风资源准确性提供了有力的数据支撑。

分析距离风电场较近的气象站数据,包括月平均气温、气压、水气压和风向、风速资料。

气象站的气象情况,可以从宏观上帮助了解风电场当地的风资源状况,及可能存在的气象风险(如冰冻、台风等极端气象情况)。

同时,也为测风塔数据的长期化订正提供数据资源。

2、测风塔配置检查:主要包括对风场各测风塔编号、地理信息、构造、配置信息、仪器仪表信息及标定信息、运行周期及故障记录等信息的确认。

3、测风塔数据检验:在对原始数据经过审核、确定后,需对原始数据进行检验,具体步骤包括:采用了具有核心自主知识产权的内部数据分析系统,开展趋势检验、相关性检验及塔影效应。

4、数据修正及补齐:对缺测或无效数据进行补齐和修正,使数据有效完整率达到90%以上。

5、风电场实测年风能要素分析:依据有效数据计算实测年各风能要素,包括:空气密度、风切变指数、湍流强度、平均风速及风向频率分布、平均风功率密度及风能频率分布、最大风速及50年一遇的极大风速、采用多种方案对比分析后对轮毂处风速推导。

6、代表年订正:为了得到风电场长期的风资源数据,我们需结合风场周边的气象数据进行数据订正,对周边多个参证站进行分析对比,选择最适合风电场的参证站。再根据参证站的长期数据、同期数据、大小风年、多种相关性分析后,采用科学合理方法进行代表年调整。

二、 微观选址主要内容及过程

第一阶段内容:

1、地形及粗糙度数据预处理

对风电场地形数据进行DEM模型分析和粗糙度提取分析。

2、建模、数据互验及风图谱模拟

根据风电场的风况特性及粗糙度大小,对风电场边界条件参数的设置。水平和垂直网格大小的划分、迭代次数、热稳定度大小、森林模型选择等,在进行16扇区的地形定向处理。如发生地形数据增加、改变已定轮毂高度等,需要再次进行模型搭建和地形数据定向处理。

3、机位初步布置

根据风电场测风塔长年代订正数据和实测地形图、粗糙度等带入模型模拟出风电场区域风能资源分布,并根据实测的地形图、主导风向、风机间距、障碍物、土地属性制约等条件,因地制宜,对中标机型进行初步布置。

4、轮毂高度选择

根据风资源的风况特性,如风切变、湍流强度、50年一遇最大风速等各项指标,比较它们之间的各项经济指标,确定最终选用机型的轮毂高度。

5、发电量估算

根据确定的选用机型的轮毂高度,对初步布置方案的发电量估算。

第二阶段内容:

1、机位现场勘查及调整

根据风机初步布置方案及微观选址路线图逐个考察各机位点,对每个机位点处的地形地貌、土地属性、障碍物、交通、施工条件进行考察等。如果点位处各个条件均可行,则可定桩以方便后续地勘及施工等;否则须对机位进行调整,并记录调整原因,调整方位、距离并采集调整后的坐标等信息。风机调整后及时考察其对于周围风机和整个风电场风机布置的影响,主要通过软件计算其发电量及尾流变化情况,并在此基础上对风机布置方案进行调整。逐个考察各机位,直到所有机位及风电场整体布置均满足要求。

2、机组适宜性分析

根据现在勘查及调整后的机位,进行适宜性分析,包括空气密度、风切变指数、湍流强度、平均风速、最大风速及50年一遇的极大风速等。

3、厂家机位载荷复核

风机厂家对各机位进行载荷计算,以确保风机安全性。

4、业主机位用地等因素确认

将现场考察确定的机位坐标等信息交由业主,由业主确认各机位无压覆基本农田、矿产资源等情况。

5、发电量计算

根据厂家复核的机组安全性和业主确认无压覆基本农田、矿产资源等结果后,进行各机位的发电量计算。

6、编制微观选址专题报告

根据专题报告规范和要求,编写微观选址专题报告(初稿版)。

7、微观选址专题报告评审

对微观选址专题报告(初稿版)进行上会评审。

第三阶段内容:

1、调整机位布置方案(根据审查意见)。

2、机组适宜性分析

根据调整后的机位,进行适宜性分析,包括空气密度、风切变指数、湍流强度、平均风速、最大风速及50年一遇的极大风速等。

3、厂家机位载荷复核

风机厂家对调整后的布置方案再次进行载荷计算,以确保风机安全性。

4、业主机位用地等因素再确认

将调整后的机位坐标等信息交由业主,由业主确认各机位无压覆基本农田、矿产资源等情况。

5、机位地勘及测绘任务书下达

6、发电量计算

根据厂家复核的机组安全性和业主确认无压覆基本农田、矿产资源等结果后,进行各机位的发电量计算。

7、编制微观选址专题报告(终稿)

根据专题报告规范和要求,编写微观选址专题报告(终稿版)

8、风电场场内其他分项工程开展初步设计及施工图设计工作

说明:

1、若机位地勘报告完成后,发现机位所在位置存在不良地质条件,机位需要进行调整,则需要重复第三阶段工作;

2、以上各阶段工作存在回退及反复的情况,微观选址是严谨及认真的事,非一蹴而就。


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