登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:分散式风电是未来风力发电行业的新增长点。以企业建设用地为场址的分散式风电场也将迎来空前的发展。风电场与人类活动范围越来越近,相关的风资源评估研究却很少。结合实例,本文以粗糙度模型与障碍物模型研究某工业园区地貌的风资源影响,估算风场发电量,为今后类似工程提供借鉴。
作者丨陈钇西、邵聪颖
单位丨上海勘测设计研究院有限公司
0 研究背景
风电是一项发展正热的可再生清洁能源项目。集中的大规模风电开发至今,受用地限制,可开发区域日渐饱和。利用分散土地、风资源的分散式风电渐渐出现,解决了集中用地的问题。2018年,国家能源局发布《分散式风电项目开发建设暂行管理办法》提出:“鼓励各类企业及个人作为项目单位,在符合土地利用总体规划的前提下,投资、建设和经营分散式风电项目。”企业利用自身建设用地的空闲土地建设风电工程,节约了宝贵的土地资源,还可将风电工程所产生的电力用于企业生产、办公、生活等消耗,推动了产业发展与绿色低碳的新能源相结合。
复杂地形的风资源评估已有很多先例,未来利用企业园区的分散式风电将迎来发展,但缺少相应风资源评估的研究。在对以工业园区为背景的风电场进行风资源评估时,风机分布较为分散,且与园区内建筑物及设备水平距离通常在几百米左右,如何对这些影响因素进行风资源评估,如何提高园区风能资源评估的准确性?这是急需进行探讨和研究的问题。
本文利用计算软件建立了工业园区风资源评估模型,计算了粗糙度和障碍物模型共同作用下的风场和风资源,可为今后相关的工程提供参考。
1 计算模型
对风流的影响因素主要有三个:(1)地形的加速效应;(3)粗糙度的变化效应;(3)障碍物的遮蔽效应。目前,成熟的风资源预测软件有WAsP、WT等。WAsP是用来预测风气候、风资源和风力发电机与风场发电量的计算机软件,是丹麦理工大学风能部开发的最早的风资源评估软件。WASP是一种操作简单、方便、快捷的计算机模型[1],适用于简单地形的风资源评估。WAsP在地貌的描述上包括地形高程、粗糙度、障碍物。本文采用WAsP风资源评估软件分析粗糙度模型及障碍物模型在工业园区风电场的应用。
1.1地形
WAsP采用一种线型计算模型,由Jackson和Hunt于1975年提出,后由Troen(1990)改进的BZ模型。具有以下几个特征[2]:
(1)应用高分辨率的缩放极坐标,与地图分析程序结合,计算模型中心点的风流波动。
(2)把地表粗糙度情况整合到能谱或尺度分解中。“内部层”的结构通过地表应力、平流和压力梯度间的平衡条件计算。
(3)采用大气边界层的厚度为1km,迫使大尺度(如数公里)风流在高空区域附近流动。
WAsP在每个关注点(气象站和风机)分别进行一次极坐标网格化,因此,对于关注点附近的地形精度应尽可能高(见图1)。
图1 极坐标地形网格
1.2粗糙度
地表及障碍物引起的地表风速减慢,称为粗糙度。粗糙度可以用粗糙度长度(z0)描述。粗糙度长度表示在平均风速变为0的高度。根据Lettau[3]提出的经验公式,粗糙度长度(z0)与距地高度h以及与迎风面积S有关,若多个粗糙度单元均匀地分布在一个区域内,可用水平面积AH进行平均化。
Troen和Petersen在欧洲风图集里把地形表面特征分为四个等级,每个等级赋予不同的粗糙度长度[4]。其中,水面等级为0,粗糙度长度为0.0002。利用WAsP建模时,水面粗糙度长度必须设置为0(见表1)。
1.3障碍物
一些建筑物、树林离风机或者测风塔很近,不能视为粗糙度单元,应当看作障碍物。障碍物对水平距离小于50倍的障碍物高度,垂直距离小于3倍障碍物高度的区域风流特性有很大的影响,建议不要将此区域视为粗糙度单位。障碍物孔隙率根据障碍物表面按照表2设置。
表2障碍物孔隙率取值
2 实例
某分散式风电场位于沿海某省某企业工业园区内,所处区域地形平坦,海拔在5-40m之间。经纬方向X和Y范围分别在37 440 000-37 460 000和2 320 000-2 335 000之间。计划布置13台2MW风机,装机容量共计26MW,风机轮毂高度100m。
研究区域附近未立测风塔,缺少详细测风资料。分散式风电立测风塔的成本太高,吴莎等人[5]提出中尺度数据嵌套降尺度计算的方法,即将中尺度数据应用于虚拟测风塔的点模式,结合详细的地形图数据,获得更高分辨率的风资源图谱。因此,本文采用该地区merra2中尺度数据作为虚拟测风塔数据,虚拟测风塔位置与数据产生点一致,位于风电场西南侧,坐标为(37442650,2326338)。根据中尺度风模拟数据,该区域主风向为NE~NNE,100m高度处年平均风速5.69m/s,空气密度为1.185kg/m3。
2.1地图的处理
研究区域DEM数据从地理空间数据云下载,地理空间数据云提供分辨率30m精度和90m精度的两种DEM数据。本次采用30m精度的DEM数据。利用globalmapper软件生产等高线,利用Wasp自带的软件WAsP map editor编辑粗糙度和生成地图文件。风机布置及地形图如图2所示。
图 2 案例区域地形图及风机布置
2.2地形描述
研究区域内厂房建筑物及设施设备较多,可用于建设风机基础的土地零散、机位有限。为详细表达风场地貌,本文分别采用粗糙度和障碍物模型共同描述风场地貌对风流的影响。厂区粗糙度长度取0.5m,对于区域内高于30m的建筑物在WAsP软件中定义为障碍物(见图3、图4)。
图3 粗糙度模型
图4 障碍物模型
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星风力发电网获悉,3月14日,中国能源建设集团湖南省电力设计院主任工程师陈振华在第三届风电运维技改大会上表示,随着低风速风机技术的发展,中东南地区的湖区平原具有较好的开发价值,环洞庭湖区域逐渐成为湖南新能源开发的一个主战场。中国能源建设集团湖南省电力设计院主任工程师陈振华陈振华
3月25日,新疆塔城地区发布关于印发《关于推动塔城地区分布式光伏和分散式风电科学有序发展指导意见》的通知。《意见》指出,分散式风电开发应结合塔城地区新能源开发及电力消纳现状,以“自我消纳”为主,严格控制分散式风电开发建设规模,不得影响地区新能源总体利用率及外送能力;支持现有生产企业
3月1日,国家发展改革委国家能源局发布《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》。文件指出,要围绕建设新型能源体系和新型电力系统的总目标,推动配电网在形态上从传统的“无源”单向辐射网络向“有源”双向交互系统转变,在功能上从单一供配电服务主体向源网荷储资源高效配置平台转变。到2025年,
2月29日,甘肃能源监管办发布《关于进一步规范可再生能源发电项目电力业务许可管理的公告》。公告称,豁免分散式风电项目电力业务许可。在现有许可豁免政策基础上,将分散式风电项目纳入许可豁免范围,不要求其取得电力业务许可证;对已取得电力业务许可证的,应及时申请注销电力业务许可证。规范可再
2月20日,江苏电力交易中心有限公司发布《关于分散式风电、分布式光伏市场注册及入市工作提示》。文件指出,分散式风电、分布式光伏办理市场注册业务前,应具备以下基本条件:1.具有法人资格、财务独立核算、能够独立承担民事责任;2.依法取得发电项目核准或备案文件;3.依法豁免电力业务许可证(发电类
近日,广西壮族自治区发展和改革委员会发布《关于报送分散式风电项日有关材料的通知》。《通知》指出,广西壮族自治区发改委决定组织对全区分散式风电潜在开发资源、各年度建设规模等开展摸排梳理工作。工作目标为确定各设区市2024、2025年各年度开发建设规模和年度建设规模对应的具体项目清单。第一类
日前,江苏电力交易中心发布关于分散式风电、分布式光伏市场注册及入市工作提示。分散式风电、分布式光伏办理市场注册业务前,应具备以下基本条件:1.具有法人资格、财务独立核算、能够独立承担民事责任;2.依法取得发电项目核准或各案文件;3.依法豁免电力业务许可证(发电类);4.已签订自然人/非自人分布
北极星售电网获悉,江苏电力交易中心发布关于分散式风电、分布式光伏市场注册及入市工作提示。分散式风电、分布式光伏办理市场注册业务前,应具备以下基本条件:1.具有法人资格、财务独立核算、能够独立承担民事责任;2.依法取得发电项目核准或各案文件;3.依法豁免电力业务许可证(发电类);4.已签订自然
2月18日,2024年贵州省政府工作报告发布。报告指出,2023年贵州195万千瓦新型储能示范项目并网运行,开工建设贵阳、黔南抽水蓄能电站,新增新能源装机400万千瓦,电力总装机达8560万千瓦。2024年,巩固提升优势产业。坚持“富矿精开”,把资源优势转化为产业优势。做强现代能源产业。加快推进煤炭矿区
北极星风力发电网讯,近日,南网能源发布《关于拟与关联方共同出资设立合资公司的公告》。根据公告显示,南网能源拟与广西电网有限责任公司成立合资公司,专注开展分散式风电及新能源综合利用业务。合资公司注册资本金为30,000万元,其中:南网能源认缴注册资本金18,000万元,出资比例60%;广西电网公
2月3日,《中共中央国务院关于学习运用“千村示范、万村整治”工程经验有力有效推进乡村全面振兴的意见》。2024年“中央一号文件”正式发布,指出要推进农村基础设施补短板。从各地实际和农民需求出发,抓住普及普惠的事,干一件、成一件。完善农村供水工程体系,有条件的推进城乡供水一体化、集中供水
随着中国风电产业的大力发展,我国陆上风电场项目的地形越来越复杂,项目场址的湍流流场与IEC61400-1标准中给定的湍流谱模型可能完全不同,这将使得风电机组的载荷及功率预测结果的可靠性大大降低。本研究表明,在这类场址中,使用三维超声测风仪测风并配合专门的矢量算法程序,可以模拟出更符合实际的
近日,可再生能源专家技术委员会(REETC)《高边坡地形风电场风资源评估方法》项目工作组会议暨高边坡技术沙龙在京召开,会上,项目工作组就典型地形特征提取与高边坡分类、风参选取与计算分析、高边坡机位载荷计算方法研究、CFD建模与仿真计算分析、案例验证、工具化等六个子课题阶段性成果进行汇报,
你以为的风机,蓝天白云下悠悠转动、安安静静,事实上,其叶尖速度几乎与高铁时速相当,这噪音,想想高铁驶过耳畔的感觉便可略知一二。本身作为清洁绿色能源的风电,机组运行中产生的噪音、光影等污染一直是行业的一大痛点。如何通过技术手段打造贯穿全生命周期的环境友好型风电场,让“绿电”更“绿”
8月31日,老挝占巴塞省巴松项目测风塔开始测风,标志着云南国际在海外设立的第一个测风塔成功投运。该塔获取的测风数据将用于复核该区域风资源,为项目后续决策提供支持。当前,云南国际正积极推进老挝巴松风电场开发建设,项目位于老挝占巴塞省巴松县西部的高原边缘地带,距占巴塞省首府巴色直线距离
费钱、费劲儿、费时间……以往“人找风”的宏观选址做法正在被运达股份“驭能”云平台颠覆,分分钟就能更加精准、高效、低成本的圈定风资源,轻松实现“风找人”。风电场宏观选址,就是在风电项目开发前期,对一个较大区域内的风资源、建设条件和安全要求进行综合分析和比较,最终确定适合开发建设的区
近日,运达股份自主研发、具有完全自主知识产权的“运风”风资源计算评估公共服务云平台获得北京鉴衡认证中心权威认证,对实现我国风资源评估系统国产化、精细化、产品化具有重要里程碑意义。随着海上、大基地时代的加速推进,如何优化风场的机型配置和排布方案,以期获得更优发电量和经济效益?行业关
近日,可再生能源专家技术委员会(REETC)《高边坡地形风电场风资源评估方法》项目工作组会议暨高边坡技术沙龙在京召开。随着我国中东南部风电开发,山地风电场高边坡现象愈发普遍,尤其是中低风速复杂地形山区项目,存在影响风电机组发电量和安全性的风险。为解决这一技术难题,2023年年初,中车株洲
近日,运达股份自主研发、具有完全自主知识产权的“运风”风资源计算评估公共服务云平台获得北京鉴衡认证中心权威认证,对实现我国风资源评估系统国产化、精细化、产品化具有重要里程碑意义。随着海上、大基地时代的加速推进,如何优化风场的机型配置和排布方案,以期获得更优发电量和经济效益?行业关
8月10日,运达股份自主研发的“运风”风资源计算评估公共服务云平台获得北京鉴衡认证中心(以下简称:鉴衡认证)权威认证,对实现我国风资源评估系统国产化、精细化、准确化发展具有里程碑意义。相关阅读:运达股份“运风”将正式发布!探寻微观选址未来通过对“运风”平台的风电项目风资源计算、大规
自2020年9月我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”的“双碳”目标以来,新能源发展进入了快车道。“双碳”目标的提出,对包括风电在内的可再生能源既是机遇,也是巨大挑战。在风电项目建设中,风资源评估是不可缺少的核心环节,只有高效、精准的资源评估,才能最大化提升项目发电量、最大程
近日,鉴衡认证中心为“金风科技风资源评估技术”颁发技术评估符合证明。这是国内风资源评估领域首个技术认证。在满足国家和行业标准基础上,金风科技细化了风资源数据处理和分析的技术环节,完善了发电量、机位点风况参数、折减系数及不确定度的具体计算方法,并填补了现行标准中“流场仿真技术规范”
【大唐长春二热退城进郊一体化180万千瓦风电项目可行性研究报告编制-2024年3月大唐吉林发电有限公司大唐长春二热退城进郊一体化项目筹建处】中标结果公示
3月26日,浙江舟山市发展和改革委员会发布《舟山市普陀2#海上风电场项目入选企业公示》。根据公示,浙江省能源集团有限公司(牵头方)和明阳智慧能源集团股份公司联合体成功中标该项目。相关阅读:浙江400MW海上风电项目启动竞配!舟山市普陀2#海上风电场项目位于舟山市普陀区条帚门航道南侧,场址中心
3月26日消息,近日,瓜州县上电新能源开发有限公司成立,法定代表人为曹经,注册资本500万元,经营范围包含:风力发电技术服务;新能源原动设备销售;风力发电机组及零部件销售等。企查查股权穿透显示,该公司由电气风电全资持股。
北极星风力发电网获悉,3月26日,圣泉集团发布关于子公司取得风电项目核准的公告。项目单位:大庆圣泉绿色风电有限公司项目地点:杜尔伯特蒙古族自治县烟筒囤镇、杜尔伯特镇、对山奶牛场境内项目主要建设内容和建设规模:建设总装机容量30万千瓦风力发电机组及附属设施,新建一座220kV升压站项目总投资
今天没有风电资源费和路条费的风电项目,度电成本已经低得吓人。不久前蒙能3.5GW风电EPC项目的均价达到了2300元/千瓦,意味着其度电成本,已经低于0.1元/千瓦时,甚至达到0.08元/千瓦时水平。蒙能的上述EPC项目,秀出了风电真正的技术成本。可希望是美好的,如今很多风电项目若要实现开发,中间或多或
广西能源股份有限公司近日发生重大人事变动:董事会同意选举唐丹众为广西能源董事长;同意选举黄维俭为广西能源副董事长。详情及高管团队如下:
3月14日,中国华电集团公司福建分公司工程福建华电长乐外海K区55万千瓦海上风电可研和前期工作技术服务批次中标结果公示,公告显示,福建省水利水电勘测设计研究院有限公司成功中标该项目,中标价格为3880.00万元。长乐外海K区550MW海上风电项目位于福建长乐松下镇东侧海域,规划容量550MW。项目计划20
2024年3月11日,河北省发改委印发《关于组织申报2024年风电、光伏发电年度开发建设方案项目的通知》。《通知》指出,2024年全省拟安排保障性并网项目规模1597万千瓦,市场化并网项目规模1403万千瓦。保障性项目应于2026年底前全容量建成并网,其中冀北和南网地区分别按照20%、2小时和15%、2小时配置储
3月7日,海南省重大项目推介暨促进民间投资对接会在海口举行,海南省发展改革委对重大项目、“五张清单”、民间投资等领域项目进行推介,通过搭建民间投资对接平台,汇聚政银企三方合力,全力以赴打好投资扩容增效攻坚战,确保实现年度投资增长目标。“我们将围绕海陆空三大未来产业与绿色低碳产业谋划
3月8日,中国华电集团公司福建分公司工程福建华电长乐外海K区55万千瓦海上风电可研和前期工作技术服务批次评标结果公示。公告显示,第一中标候选人:福建省水利水电勘测设计研究院有限公司,投标报价:3880.000000万元;第二中标候选人:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,投标报价:3896.00000
近日,湖北省发改委印发2024年省级重点建设计划。计划共包含项目共计604个。其中,续建项目393个,新开工项目211个,据查询共涉及风电项目11个,容量为2.13GW。其中,业主包括华润、天顺风能、华能、华电、三峡等。详情见下:
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!