【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ****風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址位于 ****市西南 高力溝、四家子村 附近 ，距 ****市區(qū) 約 9公里，職工生活方便?，F(xiàn)有縣級(jí)公路在場(chǎng)址附近通過。 場(chǎng)址處具備大件設(shè)備的安裝、運(yùn)輸條件。本期工程采購(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及塔筒，在浙江溫州組裝，設(shè)備可通過浙江至南京高速公路再通過→京滬高速公路→沈山高速公路→沈法公路→法庫(kù)至 ****公路及縣級(jí)公路將設(shè)備運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)。能夠滿足運(yùn)輸大型機(jī)組及電氣設(shè) 備的要求。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及塔筒國(guó)內(nèi)公路運(yùn)輸距離約 2200 按照 ****風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃，總裝機(jī)容量為 49500 千瓦。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，該風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)需通過 66 千伏系統(tǒng)向地區(qū)電網(wǎng)供電。 由于本期工程安裝49500 千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，因此，需在風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)建設(shè)一座 66 千伏升壓站，及66 千伏線路（采用 LGJ240 導(dǎo)線），通過 220 千伏 ****變電所聯(lián)網(wǎng)。 目前縣級(jí)公路已修建至場(chǎng)址附近，場(chǎng)址處距 ****市區(qū) 約 9 公里。綜上所述****風(fēng)電場(chǎng)具備建設(shè)大型風(fēng)電場(chǎng)的資源條件和良好的外部條件，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，本期工程安裝的風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組均布置于規(guī)劃場(chǎng)區(qū)內(nèi)的山梁上。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝位置詳見“風(fēng)機(jī)安裝布置圖”。 3 風(fēng)資源分析 ****風(fēng)電場(chǎng)位于鐵嶺 ****市高力溝村南北兩側(cè)的丘陵地帶，地理座標(biāo)東經(jīng)123? 30?，北緯 42?25?。該場(chǎng)址是 省電力有限公司組織有關(guān)專家和領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)過多次實(shí)地考察，綜合考慮了地形、氣候、地質(zhì)等自然條件和道路、電網(wǎng)、土地利用狀況等社會(huì)條件之后選定的風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址。為詳細(xì)掌握風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)能資源， 省電力有限公司綜合計(jì)劃部委托 省氣象能源開發(fā)應(yīng)用研究所承擔(dān)該風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址的風(fēng)能資源實(shí)測(cè)與分析工作。場(chǎng)址的測(cè)風(fēng)從 2021 年 9 月 28 日開始，至 2021年 9 月 30 日，完成了一個(gè)年度的測(cè)風(fēng)工作。根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)需要，又從 2021年 10 月 1 日至 ****年 9 月 30 日進(jìn)行了第二年度測(cè)風(fēng)資料的采集。本報(bào)告將對(duì)風(fēng)電場(chǎng)所在地區(qū)的氣候概況、場(chǎng)址風(fēng)能資源實(shí)測(cè)狀況進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。 氣候概況與測(cè)風(fēng)背景 位于 ****風(fēng)電場(chǎng)西北方向約 11km 處的法庫(kù)縣氣象站是距風(fēng)電場(chǎng)最近的氣象站，其地理座標(biāo)為 123? 24?E，北緯 42? 30?N，是風(fēng)電場(chǎng)附近的長(zhǎng)期氣象觀測(cè)站。這里將以法庫(kù)縣氣象站的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)為代表分析風(fēng)電場(chǎng)附近地區(qū)的氣候概況與測(cè)風(fēng)背景。 氣候概況 風(fēng)電場(chǎng)附近地區(qū)屬遼河平原北部低丘地帶，靠近內(nèi)蒙和吉林省，位于我國(guó) “三北”風(fēng)帶上，是風(fēng)能資源豐富的地區(qū)之一。該地區(qū)常年多風(fēng)，適合風(fēng)能資源開發(fā)利用，并尤以春季風(fēng)速大。從法庫(kù)縣氣象站累年平均風(fēng)速看（表 ），該地區(qū)年平均風(fēng)速為 ， 4 月風(fēng)速最大，達(dá)到 ； 8 月風(fēng)速最小，為。 SSE 風(fēng)是該地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向（表 ）， SSW、 S 風(fēng)次之，可以說，偏南風(fēng)是這里的明顯優(yōu)勢(shì)風(fēng)向。 表 法庫(kù)縣氣象站累年（ 1971~2021）平均風(fēng)速（ m/s） 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年 風(fēng)速 表 法庫(kù)縣氣象站多年平均風(fēng)向頻率（ %） 風(fēng)向 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 頻率 風(fēng)電場(chǎng)處于北 溫帶半濕潤(rùn)大陸性氣候 區(qū)， 受季風(fēng) 影響，夏熱多雨 、 溫差較大 、 日照充足 、 四季分明 。由表 可見，法庫(kù)地區(qū)的年平均氣溫為 ℃，年平均氣壓為 ，年平均相對(duì)濕度為 63%。 表 法庫(kù)縣氣象站累年（ 1971~2021）各月氣溫、氣壓、相對(duì)濕度值 要素 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年 氣溫（℃） 氣壓（ hPa） 相對(duì)濕度（ %） 59 54 50 51 53 67 81 81 72 63 61 60 63 法庫(kù)地區(qū)的其它相關(guān)氣象要素情況如下： ? 極端最高氣溫 ℃，極端最低氣溫 ℃ ? 年平均降水量 ? 年平均水汽壓 ? 年平均雷暴日數(shù) 32 天，最多 48 天，最少 19 天 ? 19712021 年間最大風(fēng)速為 ? 50 年一遇 10 分鐘平均最大風(fēng)速為 測(cè)風(fēng)背景分析 圖 31 是法庫(kù)縣氣象站 1971~2021 年的歷年年平均風(fēng)速變化圖?？梢钥闯觯?30 多年來該地的風(fēng)速基本呈現(xiàn)“高 低 高 低”的階段性變化，且1996~2021 年的 8 年是明顯風(fēng)速偏大的階段（均超過 ）。其中， 1996年風(fēng)速最大，達(dá)到 ； 2021 年風(fēng)速最小，僅為 。表 4 也列出1971~2021 年的逐年平均風(fēng)速。 表 法庫(kù)縣氣象站 1971~2021 年的歷年年平均風(fēng)速 (m/s) 年 風(fēng)速 年 風(fēng)速 年 風(fēng)速 年 風(fēng)速 1971 1980 1989 1998 1972 1981 1990 1999 1973 1982 1991 2021 1974 1983 1992 2021 1975 1984 1993 2021 1976 1985 1994 2021 1977 1986 1995 2021 0123451971 1976 1981 1986 1991 1996 2021風(fēng)速(m/s)圖 31 法庫(kù)縣氣象站 1971~2021 年逐年平均風(fēng)速變化直方圖 1978 1987 1996 1979 1988 1997 表 是測(cè)風(fēng)期間法庫(kù)縣氣象站各月及年平均風(fēng)速。從中可以看出，測(cè)風(fēng)期間兩個(gè)年度的平均風(fēng)速均為 m/s，小于多年平均風(fēng)速，而且第二個(gè)年度的風(fēng)速更小。表明風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)期間是在年平均風(fēng)速明顯小于多年平均風(fēng)速的氣候背景下進(jìn)行的。 表 法庫(kù)縣氣象站 ~****.9 各月平均風(fēng)速（ m/s） 月 份 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 年 ~ ~****.9 平 均 風(fēng)能資源實(shí)測(cè)結(jié)果分析 測(cè)風(fēng)方法 在風(fēng)電場(chǎng)設(shè)置兩個(gè)測(cè)風(fēng)點(diǎn)：一點(diǎn)在高力溝村南側(cè)丘陵上立一 50m高測(cè)風(fēng)塔，在塔的 50m、 30m、 10m 三個(gè)高度分別裝測(cè)風(fēng)儀，即可直接測(cè)出風(fēng)電機(jī)輪轂高度（ 50m）處的風(fēng)能資源情況，又可以了解 風(fēng)能隨高度的變化情況；另一點(diǎn)在高力溝村北側(cè)丘陵上立一 10m 高鐵桿，在桿頂安裝一臺(tái)測(cè)風(fēng)儀。設(shè)置兩個(gè)測(cè)風(fēng)點(diǎn)可較全面了解該風(fēng)電場(chǎng)南北兩條東西走向丘陵帶的風(fēng)能資源情況。 測(cè)風(fēng)使用的風(fēng)向風(fēng)速感應(yīng)儀為上海氣象儀器廠生產(chǎn)的 EL 型風(fēng)向風(fēng)速儀。記錄部分為山東恒生電器有限公司生產(chǎn)的 ZFJ 型風(fēng)力記錄儀。感應(yīng)器和記錄儀之間由 12 蕊電纜連接。記錄儀與微機(jī)連接后利用專用軟件直接讀取測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)。 測(cè)風(fēng)內(nèi)容為全年每日逐時(shí)的風(fēng)向、風(fēng)速。風(fēng)向?yàn)?16 個(gè)方位；風(fēng)速精確到 米 /秒。每 20 天左右從記錄儀中讀取一次測(cè)風(fēng)記錄。 兩年度內(nèi)測(cè)風(fēng)點(diǎn)位置、測(cè)風(fēng) 所使用的儀器、測(cè)風(fēng)內(nèi)容完全相同。 各月及年平均風(fēng)速 統(tǒng)計(jì)得到兩測(cè)點(diǎn)的月及年平均風(fēng)速如表 。圖 32 為對(duì)應(yīng)的各月平均風(fēng)速直方圖。 表 ****風(fēng)電場(chǎng)第一年度各月及年平均風(fēng)速（ m/s） 月份 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 年 塔 50m 高度 塔 30m 高度 塔 10m 高度 桿 10m 高度 表 ****風(fēng)電場(chǎng)第二年度各月及年平均風(fēng)速（ m/s） 月份 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 年 塔 50m 高度 塔 30m 高度 塔 10m 高度 桿 10m 高度 從表 可以看出，風(fēng)電場(chǎng)春季風(fēng)速較大，其中，第一年度以 2~5 月風(fēng)速偏大，第二年度 3~5 月為風(fēng)速偏大期，且均以 4 月風(fēng)速最大。兩年里， 10m 桿處的風(fēng)速均大于測(cè)風(fēng)塔所處位 置 10m 高度處的風(fēng)速，并與塔 30m 高處的風(fēng)速接近，這種差異主要是因?yàn)轱L(fēng)電場(chǎng)北側(cè)丘陵測(cè)風(fēng)點(diǎn)位置（桿）高于南側(cè)測(cè)風(fēng)點(diǎn)（塔）30m 左右所造成的。塔上各高度上的風(fēng)速差異在兩年中基本相似，塔 50、 30m高處年平均風(fēng)速比塔 10m 高處分別大 、 。 兩年間兩測(cè)點(diǎn)各高度處的年平均風(fēng)速第二年度均較第一年度小~，各月的風(fēng)速也普遍偏小。最小風(fēng)速出現(xiàn)月份在兩個(gè)年度中也有所不同，第一年度以 8 月風(fēng)速最小，第二年度以 12 月風(fēng)速最小。兩年間的 1 8 月風(fēng)速差異較大。比較風(fēng)電場(chǎng)的測(cè)風(fēng)背景可知，這些差異 在法庫(kù)縣氣象站中也基本存在，說明兩年度的差異主要是氣候的年際變化造成的。比較而言，雖然兩個(gè)年度里風(fēng)速存在一些差異，但主要特征相似，且 10m 高處的最小年平均風(fēng)速也超過 m/s，已達(dá)到風(fēng)能資源豐富的標(biāo)準(zhǔn)。 風(fēng)速頻率分布 統(tǒng)計(jì)得到兩測(cè)點(diǎn)各等級(jí)風(fēng)速頻率分布如表 。圖 33 為對(duì)應(yīng)的風(fēng)速頻率分布直方圖。 表 ****風(fēng)電場(chǎng)第一年度風(fēng)速頻率（ %） 風(fēng)速（ m/s） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18 塔 50m 高度 塔 30m 高度 塔 10m 高度 桿 10m 高度 表 ****風(fēng)電場(chǎng)第二年度風(fēng)速頻率（ %） 風(fēng)速（ m/s） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18 塔 50m 高度 塔 30m 高度 塔 10m 高度 桿 10m 高度 塔高 50m 處， 3~7m/s 風(fēng)速出現(xiàn)頻率較大。其中，第一年度 4m/s 風(fēng)速出現(xiàn)頻率最大，占 %， 8m/s 及其以上風(fēng)速出現(xiàn)時(shí)間超過 3200 小時(shí)， 10m/s 及其以上風(fēng)速全年出現(xiàn) 1800 小時(shí)以上；第二年度 5m/s 風(fēng)速出現(xiàn)頻率最大，占 %，10m/s 及其以上風(fēng)速出現(xiàn)時(shí)間多于 1500 小時(shí)，低于第一年度。 塔高 30m 處， 3~6m/s 風(fēng)速出現(xiàn)頻率較大。其中，第一年度 3m/s、 6m/s 風(fēng)速出現(xiàn)頻率最大，分別占 %；第二年度 4m/s 風(fēng)速出現(xiàn)頻率最大，占 %。但大于等于 10m/s 的風(fēng)速出現(xiàn)時(shí)間第二年度仍小于第一年度。 塔高 10m 處， 2~6m/s 風(fēng)速出現(xiàn)頻率較大。其中，第一年度 3m/s 、 5m/s風(fēng)速出現(xiàn)頻率最大，分別占 %；第二年度 4m/s 風(fēng)速出現(xiàn)頻率最大，占 %。 10m 桿處，兩年度均以 5m/s 風(fēng)速出現(xiàn)頻率最大，分別占 、 %， 10m/s及其以上風(fēng)速小時(shí)數(shù)分別為 1500、 1100 小時(shí)以上。 比較而言，風(fēng)速出現(xiàn)頻率較大的風(fēng)速段在兩個(gè)年度中基本相當(dāng)，但超過10m/s 的風(fēng)速第二年度較第一年度 少，說明第二年度風(fēng)速偏小主要是較大風(fēng)速出現(xiàn)得較少。 風(fēng)向頻率分布 統(tǒng)計(jì)得到兩測(cè)點(diǎn)的風(fēng)向頻率分布如表 。圖 34是對(duì)應(yīng)的風(fēng)向頻率分布圖。 表 ****風(fēng)電場(chǎng)第一年度風(fēng)向頻率 (%) 風(fēng) 向 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 塔 50m 高度 塔 30m 高度 塔 10m 高度 桿 10m 高度 表 ****風(fēng)電場(chǎng)第二年度風(fēng)向頻率 (%) 風(fēng) 向 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 塔 50m 高度 塔 30m 高度 塔 10m 高度 桿 10m 高度 從表 可見，風(fēng)電場(chǎng)以 N 風(fēng)為主導(dǎo)風(fēng)向，出現(xiàn)頻率在 ~%之間，且第二年度均小于第一年度。兩測(cè)點(diǎn)各高度處的次多風(fēng)向均為 SW 風(fēng)，出現(xiàn)頻率為 ~%?？傮w看來，風(fēng)電場(chǎng)以 N、 SW、 SSW 風(fēng)居多， ENE、 E、 ESE、 SE、 SSE 風(fēng)向出現(xiàn)較少。兩年度風(fēng)向頻率特征基本相似，居多 風(fēng)向體現(xiàn)了風(fēng)電場(chǎng)處于東亞季風(fēng)區(qū)的特征，即冬季盛行北風(fēng)，夏季盛行西南風(fēng)和西南偏南風(fēng)。 風(fēng)速的日變化 表 是統(tǒng)計(jì)得到的兩測(cè)點(diǎn)各高度風(fēng)速的日變化情況。圖 35 是對(duì)應(yīng)的風(fēng)速日變化直方圖。 表 ****風(fēng)電場(chǎng)第一年度逐時(shí)平均風(fēng)速 （ m/s） 時(shí) 間 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 塔 50m 高度