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精度提升研究
复杂地形风电场风资源评估精度提升研究风能资源评估是风电场规划和建设的重要环节，对于提高风电场的发电效率和经济性具有重要意义。
由于地形的复杂性，风能资源评估的精度一直是研究和实践中的难题。
本文将介绍一些相关研究的进展，以及提升风能资源评估精度的方法和技术。
一、地形对风能资源评估的影响地形是影响风能资源评估的重要因素之一。
地形的高低起伏和山地的存在都会使得风场的风速发生变化，从而影响风能资源的评估结果。
复杂地形中风向风速的变化不规律，而在平坦地区则相对规律。
在评估风能资源时，必须考虑地形对风场风速的影响。
二、提升风能资源评估精度的方法和技术针对复杂地形风能资源评估的难题，研究者们提出了一系列方法和技术，用于提升评估的精度。
以下是一些常见的方法和技术：1. 高精度测量技术：利用先进的测量设备，如激光雷达和卫星遥感技术，对地形和风场进行高精度测量。
这些技术可以提供详细的地形数据和风场分布，从而减小地形对风能资源评估的影响。
2. 数值模拟方法：使用计算流体力学（CFD）模拟方法，对复杂地形的风场进行模拟。
通过建立精细的数学模型，可以更准确地预测风场的分布和风速变化，提高评估的精度。
3. 风场测量与数据处理：利用测量站点的实测数据，结合数据处理和插值技术，对风能资源进行评估。
通过对实测数据的合理处理和分析，可以减小地形对风能资源评估的影响。
4. 统计分析方法：利用统计学方法，对多年的风场观测数据进行分析，揭示风场的统计特征和规律。
通过建立合适的统计模型，可以更准确地预测未来的风能资源。
三、结论复杂地形对风能资源评估的精度有着重要的影响，需要采用一系列的方法和技术来提升评估的精度。
高精度测量技术、数值模拟方法、风场测量与数据处理以及统计分析方法都可以有效地提高评估的精度。
在实际应用中，需要根据具体的评估需求和条件选择合适的方法和技术，以获得准确的风能资源评估结果。
关于复杂地形风电场风资源分析及风场选址
关于复杂地形风电场风资源分析及风场选址摘要：风电场的年发电量是指各台风力发电机组年发电量的累计，在风电场可行性评估工作中，风电场年发电量的估算非常关键。
为了准确计算风电场年发电量，最理想的情况就是在每个风力发电机的拟安装位置设置适合高度的测风塔进行实际测量，这种方法虽然可以提高准确性，但经济性差、工程实践不易施行。
常用方法是在风电场选择若干具有代表性的地点设置测风塔用于风资源的评估，而其他风力发电机组布置点处的风资源通常采用行业内通用的风资源评估软件进行估算。
关键词：复杂地形；风电场；风资源；风场选址如今我国对能源的需要和风力本身储量大、无污染、分布广泛等特点，使得国家和社会对于风力的开发日益关注，风力开发的工程也在越来越多平原展开。
但是在复杂地形下，风力开发比较困难，存在着安装测风塔、在地形建模和数据计算的困难。
开发风能资源之时，尤其在复杂地形中的风电项目会遇到更多的难题，复杂地形中的风资源分析以及风电场选址就是其中的关键问题。
1风资源评估1.1陆上风资源评估最近这些年，风电行业发展的越来越快，所有风电企业都得到了许多丰富的经验，特别是在陆上风电场，与其紧密相关的一些先进的技术也越来越成熟。
但是目前，国际风电已经被开发了很多，所以适宜开发风电的地区数量也不再那么多，所以日后的陆上区域的风电开发会把重心移到山区。
1.2近海风能资源评估在未来风电的发展过程中，近海风电将成为被重点开发的对象。
海上气象要素是特别不容易用肉眼来观测的，特别不容易得到真实测量参数，所以，必须借助独特的研究技术来得到特定的数据类型，以此来评估海上风能资源。
基于经验与研究结果我们可以知道，在开展海风资源评估的过程当中必须细心考虑以下可能造成不利影响的因素：（1）能影响距离与范围的尾流;（2）可能影响机组维护和机组可利用率的恶劣气候;（3）温度能够影响的范围到底有多大;（4）离岸远不远影响着风速大小。
由于海上与路上不同，海上是没有那么多地貌特征带来的影响的，所以湍流度非常小，而掺混能力又不足，这使得机组尾流能影响长距离、广范围。
测风塔在风电场风能资源评估中的重要性和代表性
水 力 发 电
测 风 塔 在 风 电场 风 能 资 源评 估 中的 重要 性 和 代 表 性
杜 云 ，黎 发 贵 ，胡 荣 ， 吕艳 军
（中国 电建 集 团贵 阳勘 测 设 计 研 究 院 有 限公 司 ，贵 州 贵 阳 ５５００８１）
摘 要 ：风 电场风能资源评估的准确性是决定风 电场项 目投资成败 的关 键。复杂 山区风 电场 由于地形 复杂 ，地形 对 风能资源 的分布 影响较大 ，对其进行准确 的风能 资源评估往往存在较大 的难度 。工 程实例分 析表 明，测 风塔 的数 量 及 其 代 表 性 是 影 响 复 杂 山 区 风 电场 风 能 资 源 评 估 准 确 性 的 重 要 因素 ， 因此 应 得 到 相 关 各 方 的 足 够 重 视 。 关 键 词 ：风 能 资 源评 估 ；测 风 塔 的 代 表 性 ；复 杂 山 区 风 电 场
ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｔｅｒｒａｉｎ ｏｆ ｗｉｎｄ ｆ ａ ｒｍ ｉｎ ｃｏｍｐｌｅｘ ｍ ｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ ａｒｅａ， ｔｈｅ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ ｈａｓ ａ ｇｒｅａｔ ｉｎｆ ｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｗｉｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ， ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｏｆｔｅｎ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ａｓｓｅｓｓ ｗｉｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ． Ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｍ ｏｕｎｔ ｏｆ ｗｉｎｄ ｍ ｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｏｗｅｒ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｎｅｓｓ ａｒｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｗｉｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｉｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｇｉｖｅｎ ｅｎｏｕｇｈ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｂｙ ａｌｌ ｐａｒｔｉｅｓ ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ． Ｋｅｙ Ｗ ｏｒｄｓ：ｗｉｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｎｄ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｏｗｅｒ； ｗｉｎｄ ｆ ａｒｍ ｉｎ ｃｏｍｐｌｅｘ ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ
风电场的选址与风能资源评估及其后评价
太 阳 能第12期 总第356期2023年12月No.12 Total No.356 Dec., 2023SOLAR ENERGY0 引言2019年国家发展和改革委员会发布《关于完善风电上网电价政策的通知》，其规定“2018年底之前核准2020年底前仍未并网的、2019年1月1日至2020年底前核准2021年底前未并网的陆上风电项目，国家不再补贴；2021年1月1日开始新核准的陆上风电项目全面实现平价上网”，这说明平价上网时代已经来临。
在平价上网时代，风电投资企业面临更大的挑战，一方面，随着上网电价下调投资收益也随之降低；另一方面，长期大规模开发导致风能资源好且可供开发建设的场址所剩不多。
在这种背景下，风电场选址的优劣、风能资源评估的准确性对风电项目成功与否起到了决定性作用。
本文从工程实践的角度，对风电场在场址选择、测风方案、数据分析、模型计算过程中遇到的几个关键问题进行概述，并以贵州省处于复杂地形的某风电场为例进行后评价，分析理论计算得到的发电量与实际发电量的差异及差异产生原因。
1 风电场选址和立塔测风1.1 场址选择可利用高精度风能资源图谱或经验判断的方法来初步确定风电场场址，然后通过现场勘查进一步核实。
1.1.1 高精度风能资源图谱通过查询风能资源分布图，可以大致判断一个区域的风能资源分布情况。
美国能源部可再生能源实验室曾于2005年推出中国东部地区50 m高度风能资源分布图，实践证明，该分DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20221009.01 文章编号：1003-0417(2023)12-27-09风电场的选址与风能资源评估及其后评价鹿 浩，焦 姣*(中国广核新能源控股有限公司，北京 100070)摘 要：风电场选址的优劣与风能资源评估的准确性息息相关，决定了风电项目的成功与否。
从工程实践的角度，对风电场在场址选择、测风方案、数据分析、模型计算过程中的遇到的几个关键问题进行概述，并以贵州省处于复杂地形的某风电场为例进行后评价，分析理论计算得到的发电量与实际发电量的差异及差异产生原因。
风电场测风塔选址
风电场测风塔选址风电场测风塔选址摘要：本文通过实际区域浅析风的成因，分析地形地貌对风速的影响，以笔者实际经历说明风向与地形地貌对测风塔选址的影响，科学合理布置测风点，以便更客观的评价风电场的风资源情况，即可以缩短开发周期，又能减少人力、财力的浪费。
关键词：风电场测风塔选址甘肃省的风能资源主要分布在河西下头廊，在这一绵延1000多公里的狭长走廊内分布有丰富的风能资源，在酒泉玉门、瓜州等地都有建设大中型风力发电站的良好条件。
然而要建立一个风电场，首先是风电场选址，这对风电场建设是至关重要的。
笔者先后到张掖、肃北、阿克塞等地区实地勘察和走访进行风场选址，总结了一些经验，抛砖引玉，供大家交流。
1、以张掖地区为例浅析风成因张掖地区海拔1，500公尺左右，属河西走廊三个独立的内流盆地之——黑河水系，大部分为山前倾斜平原，属大陆性气候，气候特点是干燥少雨。
1.1 风成因浅析张掖地区境内地势平坦、土地当大范围水平气压场比较弱时，在山区白天地面风常从谷地吹向山坡，晚上地面风常从山坡吹向谷地，这就是山谷风。
山谷风是由于山地热力因子形成的，白天因坡上的空气比同高度上的自由大气增热强烈，于是暖空气沿坡上升，成为谷风，谷地上面较冷的自由大气，由于补偿作用从相反方向流向谷地，称为反谷风。
夜间由于山坡上辐射冷却，使邻近坡面的空气迅速变冷，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷地，成为山风，谷底的空气因辐合而上升，并在谷地上面向山顶上空分流，称为反山风，形成与白天相反的热力环流。
1.2 “狭管效应”张掖地区南枕祁连山，北依合黎山、龙首山，黑河贯穿全境，形成南北山夹一谷的地形，成为东西风的通道。
当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时，由于空气质量不能大量堆积，于是加速流过峡谷，风速增大。
当流出峡谷时，空气流速又会减缓。
这种峡谷地形对气流的影响，由狭管效应而增大的风，称为峡谷风或穿堂风。
2、地形地貌对风的影响2.1 地形的分类对于适合建设风电场的地形主要是平坦地形和复杂地形。
复杂地形风电场风资源评估精度提升研究
复杂地形风电场风资源评估精度提升研究【摘要】现阶段，随着社会的发展，我国的风电场的发展也有了很大的改善。
风资源评估和微观选址是风电场建设的基础工作，其准确度极大地影响着风机的安全稳定运行、风机利用水平和项目收益的提升。
2018年年中，风电竞争性配置新政的推出将风电场建设和运营向市场化推进，这对风电度电成本控制提出了更高的要求，提高风电场的发电量是必然选择。
作为风电场开发的早期关键技术环节，微观选址有助于高效利用风能资源，规避运营维护风险，降低风电场建设和运营成本。
提高风电场风资源评估和发电量估算的精准度，是准确估算度电成本、提升竞争力的必备技能。
【关键词】复杂地形;风电场风资源;评估精度提升研究引言随着风能资源的深入开发，复杂山地成为规模风场热门的微观选址区域。
风电场的运行经验表明，地形对空气流动的影响显著，为微观选址带来极大的挑战。
空气动力学是风资源评估的理论基础，CFD是其重要的求解与描述手段之一。
综述了风电场风资源评估的传统方法，介绍了成熟的CFD方法，并指出提升复杂地形风电场风资源评估精度的方法和路径。
1复杂地形风场风资源评估技术现状风场流动分析的主要内容是流动分析，目前获取复杂地形中风场空气流动情况的方法主要有3种[1]：a）现场实测。
在现场典型位置安装测风塔，开展1a～3a风速、风向的连续观测后进行风资源的评估。
现场实测能够真实地反映现场的风资源状况，在风电场前期建设中必不可少。
但限于测风塔数量和成本，不可能达到复杂地形风场流动分析和风机微观选址的要求;b）风洞试验。
建立复杂地形的缩比模型，在大气边界层风洞中测量风场风速分布。
风洞试验可以测量较多的流动参数，可控性好、重复性高，但试验周期长、费用高，且试验精度仍有限，可用于典型地形的风场验证研究。
另外，风洞试验缩小比例过大，会带来无量纲参数选择难题，与实际风场的相似性难以完全保证;c）数值评估。
数值评估方法较多，速度和精度各异，其核心算法按照特征可以分为线性模型、中尺度模型、雷诺平均模型（RANS）、大涡模拟（LES）、直接数值模拟（DNS）等。
复杂地形风电场测风塔选取方法讨论
复杂地形风电场测风塔选取方法讨论作者：田龙虎来源：《科学与信息化》2018年第29期摘要复杂地形风电场风资源评估的精度多取决于场内测风塔数量及测风塔位置选取的代表性。
文章重点讨论复杂地形风电场测风塔位置的选取方法。
得出以下结论：（1）测风塔的区域代表性对资源评估的准确性影响极大，前期需要在风电场区域内根据主风向分布竖立具有区域代表性的测风塔；（2）在区域代表性相近且都处于上风向的情况下，测风塔海拔高度将是影响资源评估准确性的重要因素。
关键词复杂地形；测风塔选取；风资源评估引言风电场前期风资源评估和微观选址对于风电场的建设、运行有着非常重要的意义，而测风塔的安放位置又直接影响前期评估和微观选址的准确性，选址适合的测风塔可以很好的代表一个区域内的风资源状况，因此测风塔位置的选择至关重要[1]。
1 场区描述如图1所示，场区内最高海拔2040米，最低海拔1115米，高差925米，有多条山脊，走向各不相同，地形起伏较为明显。
一般情况下，如果区域坡度大于0.3，即认为此区域地形复杂，其复杂程度，我们通过陡峭指数RIX来量度。
经过计算可判断此地形属于复杂地形风电场[2]。
场区内有8座测风塔，分别位于不同的山脊之上，测风塔高80米，分布在东西方向15km、南北方向8.2km的范围内，最远两测风塔距离15.6km（测风塔1239与测风塔2145）。
场内风向分布较为集中，主风向明显，8座测风塔玫瑰图比较一致，均为西北方向。
2 测风塔选址方案在复杂地形条件下，局部地区的平均风速、湍流强度、入流角等参数随地形变化剧烈，因此，需要选取多个测风塔来保证计算精度。
测风塔选取方法如下：组合1（T1237、T1242、T5317），外围3测风塔，即每个区域中，上风向的测风塔组合；组合2（T1239、T1241、T5317），外围3测风塔，即整个风场范围内，最靠北、南、西方向的3个测风塔；组合3（T1238、T1240、T1241），即处于中心位置的3个测风塔；组合4（T1238、T1240、T5317），即海拔高度最高的3个测风塔；3 方案对比及结果分析图2为软件误差结果对比。
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。
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复杂地形风电场风资源评估中测风塔选址的影响研究
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。
所以，这就需要建立测风塔，并在
该地区进行一年以上的不间断风场气象观察，详细了解该地区最新的气象变化。
然后再参照《风能资源评价技术规定》以及《GB-T18710-2002 风电场风能资源评
估方法》等对测风塔收集的气象观测资料进行数据分析，准确判断该地区风电场
建立的可行性，并预测其经济效益，为风能资源的利用提供充足的数据支持。
测风塔测风塔气象监测系统
测风塔气象监测系统主要由通信模块、数据收集模块、气象传感器以及太阳
能电源构成（具体系统构架如图2所示）。
该系统不仅有多个信息通道接收能力，还能根据实际通讯情况，自行选择通讯分组无线电业务、无线甚高频等多个信息
通道完成远程的数据传输方法。
其太阳能电源存储电源可以维持30d的正常运作。
利用测风塔气象监测系统可以对风电场建立地区提前进行气象数据收集与风
能资源评估，在风电场投运后还可进行气象信息的实时监控与发电能力的预测。
风电场开发阶段的应用
风电场开发阶段需要根据风电场建设地区的是实际地貌，建立起多个测风塔，才能对该地区内的风能资源分布状况进行全方位的评定与收集。
测风塔会根据收
集到的地区梯度气象数据，分析出该风电场区内不同地区的风向及风速分布，从
而利用测风塔对风电场地区提前进行气象数据收集与风能资源评估，帮助风电机
组基座完成微观选址规划。
一般情况下，测风塔都是建立在风电场的中央部位，
其建设高度根据实际需要进行设定，一般为70m，有时也可至100m或120m，
其数据收集大多是实时传输或者间隔取数。
风电场投运后
在风电场投运后，主要是利用测风塔实时监控气象信息（具体气象检测要素如图3所示）、收集运行资料与预测风电场发电能力。
其测风塔选址大多是在迎风方向的2km-3km以内，一般是间隔5min就会完成一次气象数据收集、输出与入库。
实时监控气象信息主要指的是利用测风塔做好风电场风力资源的实时监控，以便做好风电场异常发电数据及出力特性的原因分析，才能在台风、严寒等重大灾害天气来临时，及时做好应急措施，降低风电场的经济损失。
收集运行资料主要指的是利用测风塔对风电场不同高层、高时空分辨率、局地微尺度等进行长期有效的气象数据观测。
为风电场长序列气象积累丰富的数据资料，扩充风电场数据库，为风电场后期的扩容扩建提供数据参考，并对发电指标的设定与修正提供历史依据。
风电场发电能力预测主要是对测风塔收集的历史数据及实时数据进行分析模拟，利用历史数据建立超短期风力预测模型，形成率参，为发电能力预测提供数据积累；实时数据主要用于预测之后1-4h内的风速情况，并实时校正超短期风力预测模型，使得风电场发电能力预测更加科学精准。
图:2测风塔气象检测要素
总结
综上所述，利用测风塔做好风电场选址与气象监控，可以有效提升风能资源开发利用效率，提高风电场经济效益，节约能源，促进我国可持续发展建设。
参考文献：
[1]雷杨娜,孙娴,姜创业. 测风塔选址对复杂地形风电场风资源评估的影响[J]. 水电能源科学,2013,04:236-239+243.
[2]田子婵. 复杂地形的风资源评估研究[D].华北电力大学（北京）,2010.
[3]孟昌波. 风资源评估改进方法的研究[D].清华大学,2008.
[4]庞浩. 复杂地形风电场风资源分析及风场选址[D].天津大学,2011.。