风力发电机选址综述

风能发电场建设与气象条件和地形地貌的研究风力发电机选址的步骤风力发电场选的好坏直接影响到风力发电结果的关键。风能的供应受着多种因素支配，特别是大气候及地形和海陆的影响。由于风能在空分布上分布是分散的，在时间分布上有不稳定和不连续的特点。所以在选址前，首先应选择有利的地形地貌，结合当地气象资料进行分析、判断，筛选出最适合建设风场的地点，确定地点后，安装监测风能数据的测风塔，再进行短期的测风观测，一般观测时间为1年，为风力发电场的选址提供可靠的数据资料。根据获得的气象资料，并给合人文、环境、自然、电网、交通、居民 等因素进行社会和经济等相关性的综合计算、分析评估，最后确定最佳风力发电场的地址。选址一般分预选和定点两个步骤。预选是从10X104KM2大面积上进行分析，筛出1X104KM2较合适的中尺度区域，再进行考察选出100KM2的小尺度区域，该区域的选择，应满足根据经验判断是可以利用的，具有一定的可用面积。然后收集气象资料，并设几个点观测风速。定点是在风速资料观测的基础上进行风能潜力的估计，作出可行性的评价，最后确定风力发电机的最佳位置。选址的技术标准应从风能资源丰富、容量系数较大、风向稳定、风速年变化较小、气象灾害较少和湍流强度较少等地区进行，从而才能达到理想效果。知道了以上这些，便可根据风力发电场选址的技术原则粗略地定点，然后分析地形特点，充分利用有处于加大风速的地形，再来确定风力发电机的安装位置。首先确定盛行风方，地形分类可以分为平坦地形和复杂地形。在平坦地形中，主要是地面粗糙的影响；复杂地形除了地面粗糙度外，还要考虑地形特征。风力发电机选址的要求在独立风力发电系统中，由于风力发电机组的安装地点会受到许多客观条件的限制，致使选址范围较窄。尽管如此，也要在可供选择地点的基础上，对其气象、地形等因素进行充分的分析研究。一般情况下，当年平均风速大于5米/秒，这一地区就具备风力发电条件。通过考察评比选择相对合适的地方进行测评，在测评地点应安装监测风能数据的测风塔，监测至少一年周期，为风力发电场的选址提供可靠的第一手数据资料。一、安装地点的气象因素众所周知，风力发电机组能有效地将风能转换成电能，而一年中发电量的大小直接取决于安装地点的风况。户用型独立风力发电系统选择的机组容量通常在 100—500w（瓦），村落型机组容量约为几十kw（千瓦）。用户希望机组一年中有较长的发电时间，以便尽可能保证连续供电。风力发电机组安装地点要考察的气象因素主要包括：年平均风速根据实践经验和对宏观风速资料的分析研究，户用型风力发电机安装地点的年平均风速不宜低于3.5m/s，村落型机组安装地点的年平均风速应在5—5.5m/s以上。如果满足年平均风速的基本条件，就能保证当地的风力发电具有一定的经济性。风速频率分布曲线如果当地风况是一条比较平缓的风速频率分布曲线，说明当地在一年中风速的日变化、月变化都相对较小，有效风速小时数较长，从而使风力发电机组发电量的变化较小，有利于用户对电能的充分利用，并将减少蓄电池的储能容量。无强烈的旋风和切变风力发电机组最容易遭受强烈旋风和切变风速的破坏。风速与风向的剧烈变化，不仅使风力发电机组不能稳定运行，发电量忽高忽低，忽有忽无，而且会使机组叶片承受强烈的振动和应力，轻则极大地降低风力发电机组的使用寿命，重则会使机组毁坏。因此，风力发电机组应避开存在这种风况的地点。要考虑沙尘暴以及低温冰雪的影响沙尘暴会使风力发电机组叶片的表面受到伤害，而且不光滑，大大降低其气动效率，使发电量减少。大雪和冰冻都有可能影响叶片和机械部件的正常运行，安装地点应尽量避开这些可能发生自然灾害的地方。二、安装地点的地形条件不同的地形、地貌会影响风的正常流动，有的将使风加速，减速甚至转向，从而波及到风力发电机组的正常运行和使用寿命。平坦地形风速在平坦地形不易发生突变，风向也会较为稳定。这种地形条件是安装风力发电机的良好位置。复杂地形复杂地形包括山丘、山脊、山谷、隘口等等，在这些地方，局部的风速与风向有时会发生剧烈的变化。对于山丘、山脊等隆升型地形，风力发电机组应安装在方向的高处，但是要避免靠近山崖。隘口等低凹地形往往会发生狭窄向风的加速，而其他方向的风速遭阻挡，因此，风力发电机组安装在狭窄处可以获得较好的风能。地表粗糙度地表粗糙度不同，风与地面的摩擦系数也会不同，因而，风速的高程廓线也会发生变化。风力发电机组应尽量避免安装在高草地、灌木丛或庄稼地附近。房屋附