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評估類產品線
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風電場前期風資源評估

風電場前期風能資源評估(SPWRA-3000)是整個風電場建設、運行的重要環節,是風電項目的根本,對風能資源的正確評估是風電場建設取得良好經濟效益的關鍵,有的風電場建設因風能資源評價失誤,建成的風電場達不到預期的發電量,造成很大的經濟損失。據調查,目前許多風電場建成投產后的年平均發電量要比預測值低20%~30%。

同時由于風電場在建設初期需對區域風資源進行評估,業主不得不在該區域建立大量的測風塔進行考查以尋找合適的風場建設點。據分析,擬建風場場址需提供1到3年當地連續有效風資源氣象信息方可確立。為此業主需投入大量的人力、財力、時間和空間成本。

為解決風電場選址帶來諸多限制條件,北京國能日新公司通過多年的氣象經濟分析及電力工程實踐經驗,可準確分析當地區域的風能資源圖譜,大量的降低業主的各項投資成本,為風電場的前期選址規劃提供可靠依據。

一、功能概述

1、風能地圖簡介

國能日新公司長期以來經營著國內300多家風電場的風資源預報業務和風電并網服務,因此存儲了中國境內每一個經緯度坐標的風資源時間序列。基于這一大規模數據庫,我們可以根據用戶需要,定制局部地區的風資源分布地圖——風能地圖。

下圖是中國區域的風能分布示意圖。顏色越紅,代表年均風速越大。

 

2、風能地圖原理

在風能地圖上我們可以直觀看到不同地域的風能大小。如果說風能投資最終取決于天時(風資源)、地利(接入條件)、人和(當地公共關系)的話,那么風能地圖為風電場宏觀選址提供了必不可少的天時(風資源條件)的遴選前提。

 然而風能地圖的生成卻是非常復雜的過程。為了對我們的技術進行驗證,中國水電集團公司新能源分公司向我公司提供了吉林和山西4個自有測風塔的經緯度,我公司從我們的氣象系統中計算得到上述4個地理坐標處的風資源時間序列,提交貴公司進行驗證。最終驗證的結果十分令人滿意,序列的相關度相當之高(超過60%)。

上述實驗顯示國能日新公司有能力計算中國境內每一個地理坐標點的長達一年以上的風資源時間序列。

以百色地域為例,風能地圖的整體生成步驟有三:

1.按照需要的空間精度對百色地區進行網格劃分,得到所有網格節點的經緯度坐標;

2.計算每一個坐標的年風資源時間序列,并計算平均風速;

3.根據風速大小對所有坐標點進行染色處理;既可得到整個地區的風能地圖。

可見,風能地圖的制作需要大規模、長時間的風資源計算過程;國能日新公司基于多年開發的風電氣象資源和大規模云計算平臺,可以為用戶提供上述的所有計算過程。有了風能地圖,我們就可以按圖索驥,尋找還沒有開發的風資源富集地區進行下一步的考察和前期工作了。

二、風能詳查

風能詳查是通過計算模擬給出某個測點的按時間序列的風速風向數據。首先用戶選定大的位置之后,在小范圍空間中進行細分式篩選時,有針對性地選擇若干空間坐標進行風資源詳細分析。此時,根據用戶提供的經緯度坐標,給出詳細的風資源時間序列,用于風資源評估和縮短項目建設周期。

這一步驟有三方面優勢:

  1. 縮短前期考察時間周期,節約時間成本;
  2. 補齊實際工作中的缺測數據,減少前期工作周期;
  3. 為測風塔選址、風電場最終選址提供科學依據。

有了時間序列,我們就可以計算風資源的威布爾分布、風向玫瑰圖等,進行相關前期的分析工作了,這為定量對比不同地理坐標點的風資源提供了確切的量化指標(如下圖所示)。

不同地理坐標處的風資源序列對比

不同地理坐標處的風資源序列對比

風資源威布爾分布

風資源威布爾分布

三、產品特點

國能日新公司自主研發的風電場前期風資源評估系統(SPWRA-3000 )具備如下特點:

1、可以對一個區域評估,如可提供一個縣的風能資源圖譜和年平均風速圖。

2、可以對某區域進行長時間跨度的評估,如可提供30年的平均風速風向值。

3、可適用于任何復雜地形。

4、報告制作時間短,一般1個月內即可完成某區域的評估。

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