【導(dǎo)讀】?jī)?nèi)蒙古地域遼闊，風(fēng)能資源豐富。加快發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)對(duì)于優(yōu)化社會(huì)能源結(jié)構(gòu)，改善我區(qū)自然環(huán)境，促進(jìn)少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。本文以錫林郭勒盟。組選型、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益分析及CDM項(xiàng)目等方面進(jìn)行了建設(shè)的可行性研究。一年測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的分析處理，參考本地氣象站30年的資料，推算出代表年各風(fēng)能要素。率密度等級(jí)為5級(jí)，屬于風(fēng)能資源非常豐富區(qū)，具有很高的開發(fā)價(jià)值。性等方面的比較，本期風(fēng)電場(chǎng)推薦安裝機(jī)型為1500kW型。估算，以獲得較大發(fā)電量為原則，完成了風(fēng)場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組的選型。入進(jìn)一步說明，項(xiàng)目投產(chǎn)后的收益。益十分明顯，建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)是可行的。

　　

【正文】 水平的代表性數(shù)據(jù)。 實(shí)測(cè)風(fēng)資源數(shù)據(jù)代表性分析 考慮與測(cè)風(fēng)時(shí)段氣候等方面的一致性，本次按測(cè)風(fēng)年 1 月～ 12 月統(tǒng)計(jì)正鑲白旗氣象站 1995 年～ 2020 年年平均風(fēng)速及其年內(nèi)變化，從而評(píng)價(jià)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)風(fēng)資源數(shù)據(jù)在較長系列中的代表性，詳見表 220 與圖 21 212。 表 220 氣象站歷年平均風(fēng)速表 單位： m/s 年份 (年 ) 平均風(fēng)速(m/s) 年份 (年 ) 平均風(fēng)速(m/s) 年份 (年 ) 平均風(fēng)速(m/s) 1971 1983 1995 1972 1984 1996 1973 1985 1997 1974 1986 1998 1975 1987 1999 1976 1988 2020 1977 1989 2020 1978 1990 2020 1979 1991 2020 1980 1992 2020 1981 1993 1982 1994 表 220（ a） 備注： 1971～ 2020 年年平均風(fēng)速為 華北電力 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 28 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 平均 風(fēng)速 1 風(fēng)速 2 表 220（ b） 備注：風(fēng)速 1 是 1996 年 2020 年月平均風(fēng)速，風(fēng)速 2 是 2020 年月平均風(fēng)速 圖 211 測(cè)風(fēng)塔和氣象站多年年風(fēng)向玫瑰圖 圖 212 各測(cè)風(fēng)位置風(fēng)速年內(nèi)變化圖 表 2圖 212 表明，測(cè)風(fēng)塔與氣象站同期和氣象站多年的平均風(fēng)速存在一定 華北電力 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 29 的差異，主要原因是兩者周圍的環(huán)境不一樣。氣象站同期年平均風(fēng)速為 ，等于其近 10 年（ 1996 年 2020）年平均風(fēng)速，為近 20 年（ 1985 年 2020 年）年平均風(fēng)速 ,為近 30 年（ 1975 年 2020 年）年平均風(fēng)速 ,表明風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)年測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)較多年平均水平略偏低。經(jīng)了解 ,正鑲白旗氣象站觀測(cè)場(chǎng)附近環(huán)境變化不大 ,風(fēng)速 衰減的主要原因是城鎮(zhèn)范圍擴(kuò)大、建筑物逐漸增多，同時(shí)防風(fēng)固沙植樹造林等綠化措施也使風(fēng)速較過去有所降低。從正鑲白旗氣象站與風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)風(fēng)速的一致性和反映一定程度的統(tǒng)計(jì)規(guī)律的角度考慮，氣象站同期測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)與其近 10 年風(fēng)速相等，代表年各風(fēng)能要素可直接采用實(shí)測(cè)年資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果。 由圖 211 正鑲白旗氣象站多年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?WNW,次主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?W，而風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)塔 10m 主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?W，次主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?WNW，與測(cè)風(fēng)塔 70m 一致。測(cè)風(fēng)塔與氣象站二者風(fēng)向有一定的差異，這主要是地形的差異所致，表明正鑲白旗氣象站風(fēng)向的代表性較差。因此代 表年逐時(shí)風(fēng)向采用測(cè)風(fēng)塔運(yùn)行情況較好的 70m 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。 代表年風(fēng)能要素計(jì)算 （ 1）平均風(fēng)速、風(fēng)功率密度 本次實(shí)際切變值將采用測(cè)風(fēng)塔切變的平均值為 ，利用 10m 高逐時(shí)風(fēng)速、 70m逐時(shí)風(fēng)向數(shù)據(jù)，推求 50m、 55m、 65m 高度風(fēng)能要素。各高度風(fēng)速年變化及風(fēng)功率密度年變化見表 221～表 222，各高度風(fēng)速及風(fēng)功率密度年變化圖和日變化圖見圖 1－ 1圖 1－ 14。 50m、 55m、 65m 全年各月風(fēng)速和風(fēng)功率密度日變化見圖 1－ 15～圖 217。 由表 22表 222 計(jì)算結(jié)果表明，風(fēng)場(chǎng)代表年 10m、 50m、 55m、 65m 年平均風(fēng)速分別為 、 、 、 ，相應(yīng)年平均風(fēng)功率密度分別為、 、 、 。 圖 213 中，風(fēng)電場(chǎng) 10～ 5 月份風(fēng)速、風(fēng)功率密度較大， 6～ 9 月份風(fēng)速、風(fēng)功率密度較小，季節(jié)性變化較顯著。圖 214 中，風(fēng)速、風(fēng)功率密度日變化也較大， 8：00～ 18： 00 較大， 19： 00～ 7： 00 較小 ,具體情況見表 223 對(duì)比結(jié)果。 表 2－ 21 代表年風(fēng)速年變化成果表 （ m/s） 計(jì)算高度 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 總平均 10m 50m 華北電力 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 30 7 4 7 1 8 5 5 5 5 1 2 6 3 55m 65m 表 2－ 22 代表年風(fēng)功率密度年變化表 W/m2 計(jì)算高度 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 總 平均 10m 50m 55m 65m 表 223 代表年風(fēng)速和風(fēng)功率日變化對(duì)比表 高度 8： 00－ 18： 00 19： 00－ 7： 00 風(fēng)速（ m/s） 風(fēng)功率密度（ W/m2） 風(fēng)速（ m/s） 風(fēng)功率密度（ W/m2） 10m 50m 55m 65m 051015201 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12m/s w/m 2風(fēng)速 風(fēng)功率密度月份120010509007506004503001500 圖 213 代表年 65m風(fēng)速和風(fēng)功率密度年變化圖 華北電力 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 31 12108642013 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240 121110987654321時(shí)刻0100200300400500600700800風(fēng)功率密度風(fēng)速2w/mm/s1614 圖 1－ 14 代表年 65m 風(fēng)速和風(fēng)功率密度日變化 華北電力 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 32 圖 215 代表年 65m 高各月的風(fēng)速和風(fēng)功率密度日變化圖 華北電力 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 33 （ 2）全年各風(fēng)向頻率、年風(fēng)能密度方向分布 經(jīng)對(duì)比分析，場(chǎng)區(qū)代表年風(fēng)向采用測(cè)風(fēng)塔 70m 高測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，風(fēng)電場(chǎng)代表年主導(dǎo)風(fēng)向和次主導(dǎo)風(fēng)向分別為 W、 WNW，相應(yīng)頻率分別為 ％、 ％。全年最大風(fēng)能密度方向?yàn)?W，頻率為 ％，次大風(fēng)能密度方向?yàn)?WNW，頻率為 ％。代表年年風(fēng)向頻率、年風(fēng)能密度方向分布及年各方位平均風(fēng)速見表 224～表 226， 50m、 55m、 65m 高風(fēng)向、風(fēng)能玫瑰圖見圖 216； 65m 高各月風(fēng)向、風(fēng)能玫瑰圖分別見圖 21圖 218。 表 224 代表年年風(fēng)向頻率表 ％ 站碼編號(hào) N NNE NE ENE E ESE SE SSE S 65m 站碼編號(hào) SSW SW WSW W WNW NW NNW C 65m 表 225 代表年年風(fēng)能密度方向分布表 站碼編號(hào) N NNE NE ENE E ESE SE SSE S 65m 2 站碼編號(hào) SSW SW WSW W WNW NW NNW C 65m 0 華北電力 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 34 表 226各風(fēng)向平均風(fēng)速 m/s 站碼編號(hào) N NNE NE ENE E ESE SE SSE 10m 50m 55m 65m 站碼編號(hào) S SSW SW WSW W WNW NW NNW 10m 50m 55m 65m 圖 216 代表年 65m高年風(fēng)向和風(fēng)能玫瑰圖 華北電力 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 35 圖 217 代表年 65m 高全年各月的風(fēng)向玫瑰圖 NSEW01月9 02月W ESN NSEW03月06月W ESNNSEW05月04月W ESNNSEW10月 11月W ESN NSEW12月09月W ESNNSEW08月07月W ESN18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 華北電力 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 36 NSEW01月9 02月W ESN NSEW03月06月W ESNNSEW05月04月W ESNNSEW10月 11月W ESN NSEW12月09月W ESNNSEW08月07月W ESN18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 圖 218 代表年 65m高全年各月的風(fēng)能玫瑰圖 華北電力 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 37 (3)年風(fēng)速和風(fēng)能頻率分布 年風(fēng)速頻率分別和年各風(fēng)速區(qū)間風(fēng)能頻率見表 22表 228 和圖 219。 表 227 代表年年風(fēng)速頻率分布表 高度 10m 50m 55m 65m 高度 9m/s 10m/s 11m/s 12m/s 13m/s 14m/s 15m/s 16m/s 17m/s 10m 50m 55m 65m 高度 18m/s 19m/s 20m/s 21m/s 22m/s 23m/s 24m/s 25m/s 25m/s 10m 0 0 50m 0 55m 0 65m 0 表 228 代表年年各風(fēng)速區(qū)間風(fēng)能頻率 表 % 高度 10m 0 0 1 50m 0 0 55m 0 0 2 65m 0 0 高度 9m/s 10m/s 11m/s 12m/s 13m/s 14m/s 15m/s 16m/s 17m/s 10m 50m 華北電力 大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 38 55m 65m 高度 18m/s 19m/s 20m/s 21m/s 22m/s 23m/s 24m/s 25m/s 25m/s 10m 50m 55m 65m 圖 219 代表年 65m 風(fēng)速和風(fēng)能頻率分布圖 (4)全年有效風(fēng)速小時(shí)數(shù) 年有效風(fēng)速小時(shí)見表 229，表中 6