风功率密度等级表 - 360文档中心

风速及平均风功率密度 - 贵州气象在线

风速及平均风功率密度
各详查区观测年度风能参数表
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区70m高度风速和风功率密度年变化曲线图
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区70m风速和风功率密度日变化曲线图
各等级风速及其风能频率分布
各详查区测风塔观测年度各风速等级小时数(h)
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区观测年度风速和风能频率分布直方图风向和风能密度分布
各详查区测风塔观测年度各高度各风向频率（％）
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区测风塔全年各高度风向及风能玫瑰图风速垂直切变
各详查区测风塔观测年度风切变指数
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区观测年度平均风速廓线
湍流强度
各详查区测风塔各高度全风速段和风速15m/s的大气湍流强度
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
图6.8 各详查区各测风塔湍流强度年变化曲线
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区各测风塔湍流强度日变化曲线
风频曲线及威布尔分布参数
各详查区测风塔70m高度风速威布尔分布参数
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区测风塔70m高度风速威布尔分布曲线图。

风资源基础知识

1.平均风速
风速：单位时间内空气在水平方向上移动的距离。风速随时间和空间的变化是随机的。
平均风速 V 1 t2 V (t)dt
t 2 t1 t1
2.风廓线—平均风速随高度变化
➢对数律分布：
V (Z ) ln( Z / Z0 ) V (Zr ) ln( Zr / Z0 )
V(Z) Z高度处风速 Z 距地面高度 Zr 参考高度 Zo 地表面粗糙长度
一般在离地面300～500m高度，风速才趋于常数。
同样的风轮直径，α越小，上下风速差越小，对机组载荷越有利。
3.年平均风速分布—长期风速变化
年平均风速 Va：ve 以年为单位的平均值，多年测量取均值。
年平均风速分布：一年内不同风速累积小时数。 ➢ 威布尔分布： PW (V ) 1 exp[(V / C)k ]
1 2
m
( )(
j 1
3 j
)t
j
— DW—E 风能密度，（W •；h）/m2 m——风速区间数目；
——空气密度，；kg/m3
—v— j3 第j记录的风速（m/s）值的立方； —t—j 某扇区或全方位第j个风速区间的风速发生时间，h。
4.风功率密度等级表
2.风廓线—平均风速随高度变化
➢指数律分布：
IEC 61400:
V (Z ) ( Z ) V (Zr ) Zr V(Z) Z高度处风速 Z 距地面高度 Zr 参考高度 α 风切变指数
2.风廓线—平均风速随高度变化
我国建筑结构载荷规范中将地貌分为A、B、C、D四类： A类：近海平面、海岸、沙漠α ＝0.12 B类：田野、乡村、丘陵、大城市郊区 α＝0.16 C类：有密集建筑群的城市市区 α＝0.20 D类：密集建筑群且建筑物较高的城市市区 α＝0.30

复杂地形风电场风资源评估中测风塔选址的影响研究

复杂地形风电场风资源评估中测风塔选址的影响研究发表时间：2016-04-18T13:46:37.770Z 来源：《电力设备》2016年1期供稿作者：逄增强[导读] 华润电力投资有限公司深圳分公司深圳市 518000）风电场的风能资源的评估工作，是开发风能资源中最基础的工作。

在风力资源开发前，风能资源评估以及风电场的选址十分重要。

逄增强（华润电力投资有限公司深圳分公司深圳市 518000）摘要：不断加剧的全球煤炭、石油等化石资源能源危机，世界各国都开始了节能减排的新型低碳经济模式发展建设。

可再生资源的发展利用是应对环境、能源问题、气候变化以及优化能源结构的重要措施，更是我国能源的战略规划，改变电力资源发展方向的重要内容。

风能资源作为一种可再生的清洁能源，其开发与利用受到了越来越多的重视。

本文对复杂地形风电场风资源评估中测风塔选址的影响进行了分析研究。

关键词：复杂地形风电场风资源评估测风塔选址影响风电场的风能资源的评估工作，是开发风能资源中最基础的工作。

在风力资源开发前，风能资源评估以及风电场的选址十分重要。

测风塔对风能资源评估、风电场选址、风电场规划设计、风况的实时监控、预测超短期以及数值预报输出数据、数值模式参数矫正等有着较大的影响。

因此，对于风力资源的开发与利用都有着十分重要的作用。

测风塔在风电场风资源评估中的作用在我国的西北、东北、东部沿海、华北地区及部分内陆，如洞庭湖西岸、鄱阳湖畔等都集中着大量的风能资源。

评价地区风能潜力及风能大小，需要风能密度（即风功率密度）来进行衡量。

而风功率密度的大小受到了地区的空气密度及风速的影响。

一般情况下，被风能利用的风速大多集中在3m/s-25m/s。

根据风功率密度的大小，可以将其分成7个等级，如表1所示。

表1 风功率密度等级表风电场的选址都是在风能资源最为丰富的地方，因此提前掌握风电场建立地区内的风能资源情况，可以对风电场的建立进行有效的评估，合理选择风电场建立地区，将风力资源的利用提升到最大效益。

风力发电知识入门

2.风力资源
太阳辐射到地球的热能中有约2％被转变成风能，全球大气中总的风能量约为1014MW（10亿亿千瓦）。其中可被开发利用的风能理论值约有3.5×109MW（3.5万亿千瓦），比世界上可利用的水能大10倍。
2.1 中国风力资源
据中国气象科学院预测，我国经济可开发风能资源为：
· 陆上约有2.53亿千瓦 (年电量5000亿千瓦时 ) · 海上约有7.5亿千瓦 · 合计约10亿千瓦
。
风速频率分布曲线
1.6
风的测量
初步选定风电场之后，要进行1～2年的测风。测风的主要目的是正确估计该地区可利用风能的大小,为装备风力机提供风能依据。风的测量主要包括风向测量和风速测量两项. 测风高度一般为10m、30m、50m、70m。从测量数据中整理出每分钟（或每小时）的平均风速和最多风向，并选取日最大风速（10min平均）和极大风速（瞬时）以及对应的风向和出现的时间。对影响风机出力和安全其它气象数据（如气温、气压、湿度、太阳辐射、雨、冰雹、冰雪）以及特殊气象情况（如台风、雷电、沙暴、盐雾、冰冻期等）有测量和统计。
5.10 风力发电场
5.10.1 风力发电场的选址 5.10.2 风力发电场机组的排布 5.10.3 风力发电场的容量系数 5.10.4 风力发电机组的安装和调试
5.10.1 风力发电场的选址
风电场场址选择要求很严格，主要依据是： 1. 2. 3. 该地区的年平均风速在6m/s以上，且盛行风向稳定。在预选场址内进行1年以上的测风，获取风速、风向及风速沿高度的变化等数据。对影响风机出力和安全其它气象数据（如气温、气压、湿度、太阳辐射、雨、冰雹、冰雪）以及特殊气象情况（如台风、雷电、沙暴、盐雾、冰冻期等）有测量和统计。 4. 5. 6. 地区内的地形、地貌、障碍物有详细资料。距公路和电力网应较近，以便降低设备运输成本和接入电网的工程费用。场址应距居民点有一定的距离，以避免噪音的影响。

风速及平均风功率密度 - 贵州气象在线

风速及平均风功率密度
各详查区观测年度风能参数表
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区70m高度风速和风功率密度年变化曲线图
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区70m风速和风功率密度日变化曲线图
各等级风速及其风能频率分布
各详查区测风塔观测年度各风速等级小时数(h)
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区观测年度风速和风能频率分布直方图风向和风能密度分布
各详查区测风塔观测年度各高度各风向频率（％）
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区测风塔全年各高度风向及风能玫瑰图风速垂直切变
各详查区测风塔观测年度风切变指数
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区观测年度平均风速廓线
湍流强度
各详查区测风塔各高度全风速段和风速15m/s的大气湍流强度
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
图6.8 各详查区各测风塔湍流强度年变化曲线
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区各测风塔湍流强度日变化曲线
风频曲线及威布尔分布参数
各详查区测风塔70m高度风速威布尔分布参数
黔南详查区
六盘水详查区
毕节详查区
各详查区测风塔70m高度风速威布尔分布曲线图。

风功率密度及风能区域等级

风功率密度及风能区域等级风功率密度蕴含着风速、风速频率分布和空气密度的影响，是衡量风电场风能资源的综合指标。

风功率密度等级在国标“风电场风能资源评估方法”中给出了7个级别，风功率密度等级表由上表可以看出，10m高处当风功率密度大于150W/m2、年平均风速大于5m/s的区域被认为是风能资源可利用区；当年平均风速在6.0m/s，风功率密度为200～250 W/m2为较好风电场；在7.0 m/s时为300～400 W/m2为很好风电场。

一般说平均风速较大，风功率密度也大，风能可利用小时数就越多。

我国风能区域等级划分的标准如下：（1）风能资源丰富区：年有效风功率密度大于200W/m2，3～20m/s风速的年累积小时数大于5000h，年平均风速大于6 m/s；（2）风能资源次丰富区：年有效风功率密度为200～150 W/m2，3～20m/s 风速的年累积小时数为5000h～4000h，年平均风速在5.5m/s左右；（3）风能资源可利用区：年有效风功率密度为150～100 W/m2，3～20m/s 风速的年累积小时数为4000h～2000h，年平均风速在5m/s左右；（4）风能资源贫乏区：年有效风功率密度小于100 W/m2，3～20m/s风速的年累积小时数小于2000h，年平均风速在4.5m/s。

风能资源丰富区和较丰富区，其具有较好的风能资源，为理想的风电场建设区；风能资源可利用区，有效风功率密度较低，这对电能紧缺地区还是有相当的利用价值。

实际上，较低的年有效风功率密度也只是对宏观的大区域而言，而在大区域内，由于特殊地形有可能存在局部的小区域大风区，因此，应具体问题具体分析，通过对这种地区进行精确的风能资源测量，详细了解分析实际情况，选出最佳区域建设风电场。

风能资源贫乏区，风功率密度很低，对大型并网型风力发电机组一般无利用价值。

风力发电项目风级及划分标准

风力发电项目风级及划分标准一、风的概况和性质风是空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成的，空气流动的原因是地表上各点大气压力不同，存在压力差和压力梯度，空气就从气压大的方向气压小的地方流动。

而气流遇到结构五的阻塞就会形成压力气幕，也就是风压。

一般情况下风速越大，风对结构物产生的风压也就越大。

生活经验也告诉我们，风有不同的等级，不同的效果。

夏天我们期待凉风习习，但又惧怕台风；冬天出门谁也不希望碰到凛冽的北风；放飞风筝时需要有和风。

我们在天气预报中又常常听到诸如“东北风3到4级”、“台风中心附近风力12级”、“强热带风暴紧急预报”等说法。

风的等级一般是根据风速来划分的，分别用2分钟的平均情况表示的平均风速和瞬间情况代表的瞬时风速。

二、风力等级的划分标准很多时候，我们把一些规律性的现象编成歌谣，来帮助记忆和分析。

风的等级也不例外，通俗地理解，风的等级可以归纳为以下的“风级歌”：0级烟柱直冲天，1级青烟随风偏；2级风来吹脸面，3级叶动红旗展；4级风吹飞纸片，5级带叶小树摇；6级举伞步行艰，7级迎风走不便；8级风吹树枝断，9级屋顶飞瓦片；10级拔树又倒屋，11.12陆上很少见。

当然这只是从感性方面对风的等级进行划分。

目前世界上通用的划分标准是《蒲福氏风级表》（“the Beaufort Scale”）。

这个表的产生最开始用于海面上的，是为了有效的估计和记录风速，1806年由英国的海军弗朗西斯·蒲福（Admiral, Sir Francis Beaufort）编制的，并命名为《蒲福氏风级表》（“the Beaufort Scale”）。

而蒲福氏风级表最初只能适用于海上，它是观察航行的船只状态及海浪而编制。

后来也适用在陆上，而它是观察烟、树叶及树枝或旗帜的摇动而编制。

以下就是根据相关资料整理的划分表：后人在蒲福氏风级表的基础上又加上了13－17级风，划分的依据也是风速，分别是：13级：v=37.0-41.4m/s；14级：v=41.5-46.1m/s；15级：v=46.2-50.9m/s；16级：v=51.0-56.0m/s；17级：v=56.1-61.2m/s。

风功率-风速-级别

已知风力、风量，计算公式表达式风能的功率=0.5pAv^3风能转换极限效率：0.593理论上发电机功率= 0.593*0.5pAv^3实际上风能转换过程中还有更多损耗，另外发电机选型也要留一定系数A：扫风面积v：风速p:空气密度：在一个标准大气压下,每立方米空气所具有的质量(千克)就是空气密度. 空气的密度大小与气温，海拔等因素有关，海拔越高密度越低，我们一般采用的空气密度是指在0摄氏度、绝对标准指标下，密度为1.293g/LW=0.5*1.293*A*V^3; A=W/0.5*1.293*V^3垂直轴风力发电机叶片在旋转一周所产生的功率已知条件为,选用的翼型为NACA0012,风轮直径为1m,在风速为10m/s时风轮的转速为20 0r/min,就相当于一秒钟转3转,计算一秒种内风轮所产生的功率,风轮功率的计算公式为P=1/2ρv3acρ:空气密度kg/m3a:风轮的扫风面积m2v:风速m/sc:力矩c=crxh cr:为升力和阻力的合力通过两个力的平方开根号求得,升力和阻力要通过α,合成速度与弦线的夹角,然后在通过查K曲线求得,h:合力到风轮圆心的垂直距离,要通过作图求得。

风速与级别风通常用风向和风速（风力和风级）来表示。

风速是指气流在单位时间内移动的距离，用米/秒或千米/小时表示，目前人们把风划分12级。

风级0 ：概况无风；陆地静，烟直上海岸相当风速（m/s）0-0.2风级 1 ：概况软风；陆地烟能表示方向，但风向标不能转动海岸渔船不动相当风速（m/s）0.3-1.5风级 2 ：概况轻风陆地人面感觉有风，树叶微响，寻常的风向标转动海岸渔船张帆时，可随风移动相当风速（m/s） 1.6-3.3风级 3 ：概况微风陆地树叶及微枝摇动不息，旌旗展开海岸渔船渐觉簸动相当风速（m/s） 3.4-5.4风级 4 ：概况和风陆地能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动海岸渔船满帆时，倾于一方相当风速（m/s） 5.5-7.9风级 5 ：概况清风陆地小树摇摆海岸水面起波相当风速（m/s）8.0-10.7风级 6 概况强风陆地大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞有困难海岸渔船加倍缩帆，捕鱼须注意危险相当风速（m/s）10.8-13.8风级7 ：概况疾风陆地大树摇动，迎风步行感觉不便海岸渔船停息港中，去海外的下锚相当风速（m/s）13.9-17.1风级8：概况大风陆地树枝折断，迎风行走感觉阻力很大海岸近港海船均停留不出相当风速（m/s）17.2-20.7风级9 ：概况烈风陆地烟囱及平房屋顶受到损坏（烟囱顶部及平顶摇动）海岸汽船航行困难相当风速（m/s）20.8-24.4风级10：概况狂风陆地陆上少见，可拔树毁屋海岸汽船航行颇危险相当风速（m/s）24.5-28.4风级11 ：概况暴风陆地陆上很少见，有则必受重大损毁海岸汽船遇之极危险相当风速（m/s）28.5-32.6风级12 ：概况飓风陆地陆上绝少，其摧毁力极大海岸海浪滔天相当风速（m/s）32.6以上。