【正文】 327 527 416 438 70m 502 970 953 461 666 174 184 169 341 372 572 438 482 表 213 測風塔風速和風功率日變化對比 高度 8： 00－ 18： 00 19： 00－ 7： 00 風速（ m/s） 風功率密度 W/m2 風速（ m/s） 風功率密度 W/m2 10m 40m 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 17 50m 70m 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 18 圖 26 測風塔各高度風速和風功率年變化圖 02468101214161 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12m /s w /m2風速 風功率密度月份8 007 006 005 004 003 002 001 00001 002 003 004 005 006 007 008 00月份風功率密度風速2w /mm /s121110987654321161412108642002468101214161 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12m /s w /m2風速 風功率密度月份8 007 006 005 004 003 002 001 00001 002 003 004 005 006 007 008 00月份風功率密度風速2w /mm /s12111098765432116141210864201 0 米4 0 米5 0 米7 0 米 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 19 02468101214161 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12m/s w/m2風速 風功率密度時刻80070060050040030020010000100200300400500600700800風功率密度風速2w/mm/s16141210864200246810121416m/s w/m2風速 風功率密度80070060050040030020010000100200300400500600700800風功率密度風速2w/mm/s161412108642010 米40 米50 米70 米0 24232221201918171615141313 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240 12111098765432113 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240 12111098765432113 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240 121110987654321時刻時刻時刻 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 20 圖 27 測風塔各高度年風速和風功率密度日變化圖 圖 28 測風塔 10m 高各月的風速和風功率密度日變化圖 年各風向頻率、風能密度方向分布及各風向平均風速 測風塔年風向頻率、年風能密度方向分布及年各風向平均風速見表 214～表216，測風塔各高度年風向、風能玫瑰圖見圖 29。 由圖 2圖 27 可以看出，測風塔 10m、 40m、 50m、 70m 風速和風功率密度年變化基本一致， 6～ 9 月月平均風速和風功率密度較小， 10 月～ 5 月月平均風速和風功率密度較大，同時由表 213 可以看出，各高度風速和風功率密度白天大，晚上小，但隨著高度的增加，晝夜的風速和風功率密度的差值也逐漸變小。測風塔 10m 高各月的風速和風功率密度日變化見圖 28。 K) 計算得到風電場年平均空氣密度ρ = kg/m3 年風速、風功率密度變化 測風塔風速年變化和風功率密度年變化見表 211 和表 212，風速和風功率密度日變化對比見表 213。 風切變指數(shù) 根據(jù)測風塔 20xx 年 1 月 1 日～ 20xx 年 12 月 31 日不同高度的實測數(shù)據(jù)推算風切變指數(shù)，求得風切變指數(shù) 為 ，其為 10m～ 40m、 10m～ 50m 和 10m～ 70m 風切變指數(shù)的均值，詳見表 210，其中 50m～ 70m 風切變指數(shù)最大，為 。 風電場實測年風能要素計算 測風 數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，整理出 20xx 年 1 月 1 日至 20xx 年 12 月 31 日連續(xù)一年完整的風場逐時測風數(shù)據(jù)，通過現(xiàn)場調(diào)查和收資并對測風數(shù)據(jù)的合理性進行了綜合分析，降低了測風數(shù)據(jù)不確定造成的偏差影響。 c) 氣壓處理 對于因儀器故障等因素所產(chǎn)生的不合理數(shù)據(jù)，采用相鄰小時數(shù)據(jù)替換。不同高度風向相差大于 176。 735 8784 缺測和不合理數(shù)據(jù)的處理 a) 風速處理 通過對同一方向不同高度的儀器或同一高度兩臺儀器進行對比分析，將測風塔缺測風速采用同一高度數(shù)據(jù)進行替換或利用風切變冪率公式推算各高度缺測風速的方法處理。 C 5 8784 平均氣壓的 3小時變化 1kPa 1 8784 70m/50m高度小時平均風速差值 70m/40m高度小時平均風速差值 70m/10m高度小時平均風速差值 70m/50m高度小時平均風速差值 40m/10m高度小時平均風速差值 70m/40m高度小時風向差 值≤ 176?！茱L向小時平均值 360176。趨勢性不合理判別中，氣壓不合理數(shù)據(jù)比例 %，氣溫不合理數(shù)據(jù)比例 %，風速不合理數(shù)據(jù) 比例為 % ～ %。 表 29 中，風速、風向和氣溫實測數(shù)據(jù)均在合理范圍內(nèi)。 表 28 測風數(shù)據(jù)及缺測次數(shù)統(tǒng)計表 項 目 觀測日期 總測次（次） 風速缺測（次） 風向缺測（次） 缺測合計（次） 缺測 率（ %） 10m、 40m、50m、 70m風速氣溫、氣壓 52704（次 /十分鐘） 5 0 5 10m風向 8784（次 /小時） 0 535 535 70m風向 8784（次 /小時） 0 335 335 合 計 333792 30 870 900 從表 28 可以看出，風電場缺測數(shù)據(jù)較少，其中風速的缺測率幾乎為 0， 10m和70m 風向的缺測率分別為 %和 %,總得測風數(shù)據(jù)缺測率為 %，即測風完整率為%，滿足 GB/ T 1870920xx《風電場風能資源測量方法》中所規(guī)定的測風完整率大于 98%的要求。 (2) 檢查測風塔各高度上測風數(shù)據(jù)的時間順序是否符合預期的開始、結(jié)束時間，中間是否連續(xù)。 28′15″ 1239 表 27風場測風儀安裝高度及編號 測風塔高度 測風儀安裝高度 設備型號 觀測項目 70m 10m NRG40 風速傳感器 NRG200 風向傳感器 110S 溫度傳感器 BP20 氣壓傳感器 風速、風向、溫度、氣壓 40m NRG40 風速傳感器 風速 50m NRG40 風速傳感器 風速 70m NRG40 風速傳感器 風速、風向 NRG200 風向傳感器 測風數(shù)據(jù)的處理 參照 GB/ T 1870920xx《風電場風能資源測量方法》及 GB/T 1871020xx《風電場風能資源評估方法》，根據(jù)風場測風獲得的原始數(shù)據(jù)，對其完整性和合理性進行判斷，檢驗出不合理及缺測數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后整理出 20xx 年 1 月 1 日至 20xx 年 12月 31 日連續(xù)完整的風場逐時測風數(shù)據(jù)。 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 11 表 26 測風塔安裝位置表 測風塔高度 地點 東經(jīng) 北緯 塔基高程 (m) 70m 塔位 115176。測風塔位置示意圖見圖 24，測風塔的布置基本可以反映風電場區(qū)域內(nèi)的風資源分布情況。由于風電場區(qū)域地勢開闊，平坦，本次測風立 70m 高測風塔 1 座，并分別觀測 10m、 40m、 50m 和 70m 四個高度的風速， 10m 和 70m 兩個高度的風向，采用了進口 NRG 測風設備，其中 70m 高安裝兩個風速傳感器，其余各高度均安裝一個風速傳感器， 10m、 70m 各安裝 1 個風向傳感器，同時在 10m 高安裝溫度、氣壓傳感器各一個。 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 10 表 25氣象站多年平均全年各風向頻率 （ %） 風向 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 頻率 3 2 1 1 1 1 2 4 6 7 7 7 10 13 6 5 22 注：統(tǒng)計年限 1996年～ 20xx年 圖 23 氣象站多年（ 199620xx）平均年風向玫瑰 風電場風力資源評價 風電場測風情況概述 測風的目的在于掌握風場風速在平面上的分布及隨高度變化的情況，確定其是否具 有開發(fā)價值。詳見表 24，風速年內(nèi)變化直方圖見圖 22。正鑲白旗站風速年際變化直方圖見圖 21。 表 23 中， 正鑲白旗氣象站近 30 年的年平均風速變化較大。氣象站主要氣象要素特征值見表 22。 18′ 1140 197120xx 備注：正鑲白旗站測風儀按國家標準檢測過。 表 21 氣象站基本情況一覽表 站名 位 置 東 經(jīng) 北 緯 高程(m) 多年平均風速 (m/s) 統(tǒng)計年限 正鑲白旗 明安圖 115176。 擬建風電場場區(qū)不僅大風日多，而且持續(xù)時間長，有著豐富的風力資源，適合開發(fā)大型風力發(fā)電場。年平均降水量 360mm，年最大降雨量 （ 1961 年），年最小降雨量 （ 1962 年）。主要氣候特點是：春季多風干旱，夏季溫熱干燥，秋季涼爽濕潤，冬季漫長寒冷，一年四季光照充足。 正鑲白旗地處陰山山地北坡，內(nèi)蒙古波狀高原南緣，東與正藍旗相鄰，南與太仆寺旗和河北省康保旗交界，西與鑲黃旗和烏蘭察布盟化德縣接壤，北與蘇尼特左旗毗連。 29′ 34″，北緯42176。 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 6 第 二 章 風力資源 風電場地形風力資源概述 正鑲白旗風電場位于內(nèi)蒙 古自治區(qū)錫林郭勒盟南部的正鑲白旗東部區(qū)域，距旗城約 30km，北距錫林浩特市 286km。 （ 3）根據(jù)環(huán)境保護標準，對本工程的環(huán)境保護、水土保持等方面進行了分析論述， 探討通過采取相應的環(huán)保及環(huán)境管理建設措施，使得對聲環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的影響降到最低限度。 （ 1）根據(jù)當?shù)貧庀缶?30年的測風資料及風場內(nèi)測風塔 10m、 40m、 50m、 70m大量的實測數(shù)據(jù)，參照 GB/T 1870920xx《風電場風能資源測量方法》及 GB/T 1871020xx《風電場風能資源評估方法》，分析計算出風電場 10m、 40m、 50m、 70m高年平均風速、平均功率密度等數(shù)據(jù)。加快發(fā)展風電產(chǎn)業(yè)對于優(yōu)化社會能源結(jié)構(gòu)，5 改善我區(qū)自然環(huán)境，促進少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。 綜上所述，風能資源作為一種清潔能源，對于當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展，保護環(huán)境，減少污染，實現(xiàn)經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展，效果顯著。 經(jīng)濟發(fā)展起到了舉足輕重的作用。我國政府已經(jīng)制定出“開發(fā)與節(jié)約并存，重視環(huán)境保護，合理配置資源，開發(fā)新能源，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略”的方針。 、減少污染的一條途徑。 風電場建設符合我國能源開發(fā)戰(zhàn)略的需要 開發(fā)新能源是我國能源戰(zhàn)略的重要組成部分，風能資源的開發(fā)利用是我國能源發(fā)展戰(zhàn)略和調(diào)整電力結(jié)構(gòu)的重要措施之一，是符合內(nèi)蒙古自治區(qū)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和可持續(xù)發(fā)展的需 要，目前內(nèi)蒙古能源結(jié)構(gòu)主要是以煤電為主，煤炭資源開發(fā)和水資源的利用浪費很大，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，成為當前緊要問題。多年平均風速 ，全年大于八級（含八級）大風日數(shù)平均為 70 天，以春季為主。 4 據(jù)正鑲白旗氣象站有關資料統(tǒng)計，年平均氣溫 ～ ℃，月平均最低氣溫℃，月平均最高氣溫 19℃，極端最高氣溫 34． 9℃（ 1961 年），極端最低氣溫℃（ 1971 年），