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华东勘测设计院陆艳艳等:海上风能资源测量及评估中几个关键问题分析

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该文受国家自然科学基金项目(51579227)资助。

 

原文发表在《全球能源互联网》2019年第2期,欢迎品读。

作者:陆艳艳,刘树洁,王涛

单位:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司

文章导读

中国海上风电发展迅速,市场前景广阔。风能资源的测量及评估是海上风电项目开发的基础。由于海上风资源测量环境与陆地差异较大,风能资源测量成本较高,测风塔设计、仪器设置、安装要求、评估方法等关键问题与陆上存在较大差异,测量和评估有一定难度。本文结合我国海上风能资源测量和评估的实例,为海上风电项目风能资源测量和评估提供了解决方案。

文章亮点

(1)总结了海上风电场设计阶段风能资源测量和评估的几个关键问题,包括测风塔代表性、支臂朝向及塔影分析、50年一遇最大风速等;

(2)结合我国海上风能资源测量和评估的实例,提出了相应解决方案。

摘要

海上风能资源的有效测量及合理评估是项目开发的基础。目前,海上风能资源测量及评估方面的研究及规范较少,且其测量环境与陆地差异较大,导致测量和评估有一定难度。适宜的测量高度以及合理的支臂朝向设置是获得有效测量数据的关键。海上测风塔测量环境应与风电场相似,需结合地形具体分析岛礁测风塔的测量高度。为便于塔影效应分析,建议在海上测风塔垂直主导风向的支臂安装两套风速仪。塔影分析与50年一遇最大风速计算是海上风能资源评估的重要问题。考虑到塔体结构差异,海上测风塔塔影效应分析方法与陆地测风塔有所不同。由于海上测风塔与气象站距离较远、观测环境不同,计算50年一遇最大风速宜采用大风过程相关法。

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⬆ 图1 浙江某海上及岛礁测风塔照片

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⬆ 图2 三维CFD模拟不同风向的三角桁架测风塔扰流

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⬆ 图3 某海上测风塔两朝向16象限风速差值曲线

(风速仪安装的支臂朝向平行于主导风向)

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⬆ 图4 某海上测风塔两朝向16象限风速差值曲线

(风速仪安装的支臂朝向垂直于主导风向)

本文引文信息

陆艳艳,刘树洁,王涛. 海上风能资源测量及评估中几个关键问题分析[J]. 全球能源互联网,2019,2(2):170-178.

LU Yanyan, LIU Shujie, WANG Tao. Analysis of several key issues in measurement and assessment of offshore wind energy resources[J]. Journal of Global Energy Interconnection, 2019, 2(2): 170-178(in Chinese).

作者简介

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陆艳艳

高级工程师

研究方向为气象应用、新能源规划

E-mail:lu_yy2@ecidi.com

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刘树洁

助理工程师

研究方向为风能资源评估方法、风力发电技术

E-mail: liu_sj@ecidi.com

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王  涛

高级工程师

研究方向为新能源规划

E-mail:wang_t2@ecidi.com

编辑张宇

审核:白恺

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