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選取測風(fēng)塔代表性遵循原則

2015-02-10 來源:計鵬新能源 瀏覽數(shù):495

  風(fēng)資源評估的軟件模型都是以測風(fēng)塔(參考站)的實測風(fēng)數(shù)據(jù)為基準的,因此測風(fēng)塔實測風(fēng)數(shù)據(jù)必須能夠代表風(fēng)電場區(qū)域的風(fēng)氣候。風(fēng)氣候的代表性是測風(fēng)塔選址的技術(shù)依據(jù),也是風(fēng)資源評估技術(shù)工作的前提。
  測風(fēng)塔的地理和氣候特征要與預(yù)測點(風(fēng)力發(fā)電機點位)相似,才能對風(fēng)資源進行較好的評估,要遵循以下相似性準則。
  一、風(fēng)氣候相似
  1、距離相似
  測風(fēng)塔與預(yù)測點之間的距離是最直接和最實用的判據(jù),這在多數(shù)情況下是成立的。用距離遠近判斷風(fēng)氣候的相似度的前提是:地表形態(tài)在較大尺度范圍(大于風(fēng)電場數(shù)倍的區(qū)域范圍或中尺度)內(nèi)是基本均勻的。
  2、大氣穩(wěn)定度相似
  大氣穩(wěn)定度直接影響近地層大氣的垂直對流,從而影響風(fēng)氣候。大氣穩(wěn)定度基本取決于地表溫度,溫度越高垂直對流越強烈,大氣越不穩(wěn)定。
  3、海拔相似
  海拔對氣候有著較為顯著的影響,可直接表現(xiàn)在空氣溫度和壓力的變化。風(fēng)氣候的垂直外推過程存在一定的不確定性,應(yīng)該盡量規(guī)避。
  二、地形地貌相似
  地形地貌的相似度更傾向于微觀尺度的考量,主要從地形的復(fù)雜程度和地表粗糙度的角度出發(fā),判斷測風(fēng)塔與預(yù)測點的相似度。
  1、地形復(fù)雜程度相似
  地形的復(fù)雜程度對風(fēng)流形態(tài)有著極其顯著的影響,因此要求測風(fēng)塔與預(yù)測點的地形復(fù)雜程度相似。通常,地形越復(fù)雜,測風(fēng)塔可代表的范圍越小,因為復(fù)雜地形的微觀風(fēng)氣候十分復(fù)雜多變,而風(fēng)電場所要測量的恰是微觀尺度的風(fēng)氣候。因此,為了控制風(fēng)資源評估的風(fēng)險,地形復(fù)雜的風(fēng)電場通常需要建設(shè)多個測風(fēng)塔進行加密測風(fēng)。
  2、背景粗糙度相似
  地表粗糙度主要影響近地層風(fēng)速的垂直輪廓曲線和湍流強度。背景粗糙度可以理解為是占主導(dǎo)地位的特征地貌或粗糙元的粗糙度。
  3、距離粗糙長度突變線距離相似
  風(fēng)力發(fā)電機組距離粗糙長度突變線的距離十分重要,隨著其變化風(fēng)況可能發(fā)生明顯的變化,尤其當(dāng)主導(dǎo)風(fēng)向垂直于粗糙長度突變線時。例如,如果輪轂高度為80m的風(fēng)力發(fā)電機組位于距離海岸線2000m的地方,那么它面對的主要是海洋風(fēng),如果把該風(fēng)力發(fā)電機組移到距離海岸線8000m的地方,風(fēng)況則變成了陸地風(fēng),海洋的痕跡已經(jīng)可以忽略。
  三、障礙物遮擋效應(yīng)相似
  障礙物的遮擋效應(yīng)嚴重影響風(fēng)流的形態(tài)。在很多情況下,可以把地形的突出理解為障礙物而進行的定性分析。地形的走勢和起伏不僅可以改變風(fēng)流和湍流的大小,甚至可以改變風(fēng)向的分布。在選取測風(fēng)塔位置時,測風(fēng)塔所在位置周圍必須是開闊的,尤其是在主導(dǎo)風(fēng)向上,盡量避免微觀尺度的遮蔽效應(yīng)帶來的失真。

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