海上风资源评估与微观选址、风力发电海上风机

海上风资源评估与选址

Offshore wind resource assessment and sitting

摘要：海洋是全球风资源最为丰富的地区，随着世界对清洁能源的需求不断加大，海上风电开发将是今后的一个发展趋势。本文介绍海上风电开发历程、现状以及优势，阐述海上风资源测量和评估方法以及海上风电场选址，并提出海上风电场拓扑优化选址方法。

关键词：海上风资源测量与评估、海上风电场选址、拓扑优化选址

Abstract: Sea is the most abundant wind resource area of the world. As the growing need of clean energy, offshore wind farm development will be a trend in the future. This paper has introduced the past and present development and advantage of the offshore wind farm, expatiated on methods to measurement and assessment of offshore wind resource as well as sitting of offshore wind farm and raised a method to topology optimized sitting of offshore wind farm. Key words:Key words:Key words:Key words: offshore wind resource measurement and assessment, offshore wind farm sitting, topology optimized sitting

引言

随着世界能源供需形势的日益紧张以及人类对环境保护的日益关注，开发清洁、环保、可再生的新能源已经成为了未来能源开发模式的共识。风能作为一种清洁环保、可再生的能源，因其蕴含量大、分布范围广、开发前景好等优点，迅速引起了广泛的关注，并且获得了各种形式的开发利用，风力发电即是其中一种主要形式。

近几年，随着能源市场的需求以及风电开发技术的不断进步，全球掀起了一股风电开发热潮，风电开发获得了迅猛发展。根据世界风能协会发布的《2011年上半年风电报告》，截至2011年6月底，世界风电装机容量达到2.15亿千瓦，新增装机容量达到1840.5万千瓦，预计2011年全年风电新增装机容量将达到4390万千瓦，总装机容量将达到2.41亿千瓦。而仅中国在2011年前6个月，就增加800万千瓦风电装机容量，占同期世界风电新增装机容量的43%。截至2011年6月底，中国风电总装机容量达到约5200万千瓦[1]。

与此同时，随着陆上风电的逐步发展成熟，可利用的陆上风能资源不断减少，此时可开发风能资源蕴藏量更为丰富、开发前景更为广阔的海上风电开发也吸引了世界的目光，各项开发工作逐步开展，它将成为未来风电开发的主要方向。我国近海丰富的风力资源、地广人稀的海岸滩涂地带和岛屿，以及东南地区繁荣的电力市场，为大规模的海上风电开发提供了有利条件。国家能源局于2009年4月发布了“海上风电场工程规划工作大纲”（国能新能（2009）130号），提出以资源定规划、以规划定项目的原则，要求对沿海地区风能资源进行全面分析，初步提出具备风能开发价值的滩涂风电场、近海风电场范围及可装机容量。国家能源局分别于2010年1月和2011年7月发布了《海上风电开发建设管理暂行办法》和《海上风电开发建设管理暂行办法实施细则》，对海上风电场工程项目规划、前期工作、开发权、核准等建设程序进行了规范，初步形成我国完整的海上风电前期工作技术标准管理体系[2]。

1. 海上风电的优势

海上风电场分为滩涂、近海风电场以及深海风电场，其中滩涂风电场包括潮间带和潮下带，指理论多年平均高潮位线以下至理论最低潮位5m水深海域开发的风电场，近海风电场指理论最低潮位以下5～50m水深海域开发的风电场，深海风电场指在大于理论最低潮位以下50m水深的海域开发的风电场[3]。

由于海洋自身特殊的地理气象环境，相对于陆上风电，发展海上风电具有以下优势[4]：

1) 海上风力资源大大高于陆上，这已经被建成的海上风场所证实，离岸10km的海上

风速通常比沿岸陆上高约25%；

2) 海上风湍流强度小，具有稳定的主导风向，机组承受的疲劳负荷较低，使得风机寿命更长；

3) 风流过粗糙地表或障碍物时，风速的大小和方向都会变化，而海面粗糙度小，因而可能的风切变小，故塔架可以较短，成本降低；

4) 海上风电受噪声、景观影响、鸟类影响、电磁波干扰等问题的限制较少；

5) 海上风电场不占用陆上土地，不涉及土地征用等问题，在陆地上装机空间有限的情况下广阔的海上场址无疑倍受人们关注；

6) 海上风能的开发利用不会造成大气污染和产生任何有害物质,可减少温室效应气体的排放,环保价值可观。

2. 海上风电发展历程及现状

2.1世界海上风电发展海上风电起始于欧洲，经过几十年的发展，目前已经在世界各地获得了蓬勃发展。纵观其发展历程，大致可将其分为以下四个阶段[4]：

1) 1977～1988年，国家级海上风能资源潜力和相关技术的研究，论证建设海上风电场的可能性；

2) 1990～1998年，欧洲范围内海上风能潜力评估，一些拥有中型风力机的近海风电场相继建成；

3) 1999～2005年，大型海上风电示范工程的建设和大型海上风力发电机组技术开发；

4) 2005年以后，大型海上风电场的规模化发展时期。

目前世界海上风电还是主要集中在欧洲，其装机容量占世界总装机量的90%。1991年丹麦建成了世界上第一座海上风电场，但是其后十年仅完成了31.45MW的海上风电装机容量。随后从2000年到2008年，随着海上风机整机技术及风电场建设技术的逐步发展成熟，欧洲海上风电迅速发展，其装机容量年复合增长率达到37.1%，总装机容量达到1470MW。2008年和2009年更是连续两年海上风电新增容量超过了50万kW，两年的安装量超过了过去累计装机容量的总和。从海上风电累计市场份额看，英国、丹麦保持领先地位，分别占世界海上风电份额的44%和30%，2009年新建成的海上风电集中在英国（28.3万kW）、丹麦（23万kW）、瑞典和德国（均为3万kW）以及挪威（2300kW）。同时2010年5月，德国第一座深海风电场建成投产，装机容量6万kW，距离海岸线50公里，成为距离陆地最远的海上风电场[2]。截止2010年底，欧洲海上风电并网容量已经达到2964MW，而根据欧洲风能协会的预计：到2011年将新增海上风电并网容量1000MW-1500MW，2015年海上风电装机容量将达到8000万KW[5]。

2.2我国海上风电发展

我国近海风能资源十分丰富，据中国气象局风能资源详查初步成果，我国5～25米水深线以内近海区域、海平面以上50米高度风电可装机容量约2亿千瓦，具备巨大的海上风电开发潜能。

我国海上风电开发始于2008年，目前处于起步阶段，但是发展很快，正在迎头赶超世界先进国家。上海东海大桥风电场项目是我国自行设计、建造的第一个国家海上风电示范项目，采用华锐风电自主研发的34台3MW风电机组，总装机容量10万KW，已于2010年顺利并网发电。2010年5月国家启动了第一批100万KW海上风电场特许权项目招标，分别为滨海、射阳、东台、大丰四个海上风电项目。第二批200万KW海上风电场特许权招标项目即将于2011年10月举行。与此同时，上海、江苏、山东、浙江、福建、广东、广西、海南、河北、辽宁等沿海省市纷纷启动了各自的海上风电项目规划，如下表1、2所示[2]。

3. 海上风资源测量

海上风数据测量是海上风资源评估的基础，风资源数据质量的优劣直接影响着风资源评估结果的准确性，并最终影响风电开发的经济效益。在《中国海上风电及陆上大型风电基地面临的挑战：实施指南》（该书是世界银行和中国国家能源局共同领导开展的“中国开发海上风电和陆上大型风电基地战略研究”项目的研究成果）一书中，GH公司提出海上风资源测量的重要性，指出目前中国大型风电场开发还没有做过充分的测风，认为不好的风资源评估往往会造成严重的发电量损失，并举例说明：一个2MW风机的成本大约相当于100～200个测风塔，若一个3.8GW风电基地发电量减少10%，就相当于每年损失了1500个测风塔。

海上风资源测量可以采用多种不同方式，目前我国海上风资源数据主要来源于沿岸气象站观测、海洋船舶气象观测、石油平台气象观测、卫星遥感观测、海上测风塔测量等。其中沿岸陆地气象站远离海域，难以精确代表海域风资源状况，会导致较大的风资源分析误差；石油平台观测为定点、定时、连续观测，且覆盖区域较小；船舶观测直接来自于海上观测，历史资料时间长，但是观测点不均匀，多集中在航线附近，而且观测次数有限；卫星遥感观测是目前发展起来的一种新技术，我国尚缺乏这方面的技术及数据。海上测风塔测量最直接最有效，也最能代表风电场所在海域的风资源状况，但是测量时间较短，不具有典型代表性。因此，在实际海上风资源评估过程中，通常会采用多种海洋风资源观测数据，通过数值模拟、MCP方法等分析手段，进行综合分析评估。

4. 海上风资源评估

风能资源评估是开发风电的前提，是进行风电场选址、风机选型、机位布局、发电量估算和经济概算的基础。风资源评估的准确性直接决定着风电开发经济效益的好坏，这一点在投资风险大的海上风电开发中表现得尤为突出。据统计，离岸10km的海上风速通常比沿岸陆上高约25%[4]，则最终发电量约大70%，这样风资源评估的微小误差将会放大成较大发电量误差，最终导致风电开发经济效益的巨大损失。

4.1海上风资源评估的特点陆上风资源评估技术已经十分成熟，各国都已制订了有关的国家标准，海上风资源评估方法与陆上风资源评估方法具有较大的相似性，如风数据整理及校对、不合理数据筛选、数据订正等。但是由于海上风资源的独有特点，因此在进行海上风资源评估是还需要考虑以下因素的影响：

1) 尾流的影响距离和范围；

2) 海洋气候环境对风电机组维护和可利用率的影响；

3) 气温和水温对近海风速的影响范围以及尾流作用距离的影响；

4) 潮位变化对风速垂直分布的影响；

5) 昼夜海风的变化规律。

目前，在海洋风资源评估的研究方面，欧洲风电技术先进国家如丹麦、德国、英国等走在前列，并取得了很大进展。进过多年观测、分析和数值模拟，初步建立起了海上风资源评估模型如海岸不连续模型（Coastal Discontinuity Model, CDM）等多个风机尾流模型，揭示了一些海上风况所特有的规律和现象，如海岸对海上风资源分布的影响方式、潮汐对海上风速变化的影响、昼夜海风的变化规律等。这对我国的海上风资源评估具有重大的借鉴与学习价值。

4.2海上风资源评估方法

根据风资源评估在海上风电场建设不同时期其服务对象、目的作用及使用方法的不同，可以将其分为宏观风资源评估和微观风资源评估两个阶段。宏观风资源评估处于海上风电开发规划阶段，其应用对象主要是政府和管理部门，风资源评估结果是国家宏观决策、行业发展和开发规划的重要科学依据。宏观风资源评估方法主要有以下几种：

1) 根据海上气象实测资料（如船舶气象观测、石油平台气象观测、浮标、岛屿气象站观测以及科学考察观测），通过数据统计分析方法获得整个海域的风资源分布状况及风资源储量。

2) 借助计算机软件分析系统，利用中尺度数值模式进行高分辨率的模拟计算，获得整个海域的风资源分布状况及风资源储量。

3) 利用卫星遥感资料(星载无源微波遥感器(Passive microwave)、高度计(Altimeter)、电子散射仪(Scatterometer)和合成孔径雷达(SAR)），通过统计分析获得整个海域的风资源分布状况及风资源储量。

微观风资源评估处于海上风电场开发可行性研究阶段，其应用对象主要是风电开发管理和审批部门、风电开发商，其分析结果直接应用于风电场风机布局、风机选型、发电量估计和经济概算。微观风资源评估方法主要是根据海上风电场的实测风资源数据，采用微尺度数值模拟软件（如WAsP、WindFarmer、WindPRO等）进行高分辨率模拟计算，分析风电场区域的风况分布，绘制风图谱，进行风机选型、风机排布、发电量计算等微观选址操作。

5. 海上风电场选址海上风电场选址与陆上风电场选址所考虑的侧重点与起始点不同，陆上风电场选址以场址的风资源评估为主，以现场建设条件为次，而海上风电场选址则把海上风资源评估和风场建设条件置于同样重要的位置，予以综合考虑。因此二者所采用的选址方法也略有不同。

海上风电场选址可分为宏观选址和微观选址两个过程，二者分别对应于前述的宏观风资源评估和微观风资源评估。海上风电场微观选址的具体做法与陆上风电场选址差异不大，故此处就不予赘述。海上风电场宏观选址由于需要考虑的制约因素较多较复杂，因此在根据宏观风资源评估结果进行初步选址，确定大致选址范围之后，还需要采用一种拓扑优化的方法进行更为精确的选址，最终确定出最优场址。

5.1海上风电场选址的约束条件

由于海洋环境的复杂性，因此相对于陆上风电场选址，海上风电场选址受到的各方面约束更多，选址过程中所需要考虑的因素也更多。海上风电场选址不仅受到海洋风能资源的影响，还受到诸如海洋水文气象、海岸规划、海洋规划及开发、电力系统、交通运输和施工安装条件、环境及军事保护、社会经济和环境影响等因素制约[3][6]。通过归纳分类，具体约束信息见下表3所示。

5.2海上风电场拓扑优化选址

在进行海上风电场选址过程中，需要采用一种有效的分析方法，综合考虑以上各方面约束条件的制约，权衡比较并最终确定最优的风电场场址。目前比较通用的一种方法是，采用加权计分定级评估方法，根据各个制约因素对海上风电场的影响重要程度，分别对其进行量化评估并赋予权重，最后加权平均计算最终评分，从而确定最佳场址，即为拓扑优化选址。

根据制约因素对海上风电场选址的影响程度，可以将所有约束因素划分技术否决因素和技术评分因素两类。技术否决因素表示该地方禁止建设海上风电场，而技术评分因素则用于加权评级以综合评估海上风电场场址。由此，拓扑优化选址可以分为两个过程：一次拓扑优化选址和二次拓扑优化选址，具体流程图如下图1所示。

6. 结语

目前我国海上风电开发仍处于起步阶段，海上风资源评估及风电场选址技术处于摸索阶

段，还有一系列技术问题需要研究解决，如海上风资源测量及风资源库的建立，海上风电场尾流模型的研究、海上风电开发标准的拟定等。相信随着海上风电机组技术以及风电场建设技术的逐步发展成熟，未来海上风电开发将会获得迅速发展。

参考文献

[1] 世界风能协会，2011年上半年风电报告.

[2] 李俊峰，施鹏飞，高虎，中国风电发展报告2010，海南出版社，2010.10.

[3] 国家能源局，海上风电场工程规划工作大纲（国能新能（2009）130号），2009.04.

[4] 李晓燕，余志，海上风力发电进展，太阳能学报，2004.02.

[5] 海上风电2011年第1期：78页.

[6] 风电场工程技术标准：近海风电场工程规划报告编制办法（试行），2008.03

风电场风能资源评估与选址

【摘要】风电场区域范围内的风能资源藴藏状况，是开发风力发电项目最基础的组成因素，能否客观的掌握其风能资源状况是项目成功和避免投资风险的关键所在。 【关键词】区域初步甄选风资源评估微观选址 1 概述 风能资源评估是整个风电场建设、运行的重要环节，是风电项目的根本，对风能资源的正确评估是风电场建设取得良好经济效益的关键，有的风电场建设因风能资源评价失误，建成的风电场达不到预期的发电量，造成很大的经济损失。风能资源评估包括三个阶段：区域的初步甄选、区域风能资源评估及微观选址。 2 区域的初步甄选 建设风电场最基本的条件是要有能量丰富，风向稳定的风能资源。区域的初步甄选是根据现有的风能资源分布图及气象站的风资源情况结合地形从一个相对较大的区域中筛选较好的风能资源区域，到现场进行踏勘，结合地形地貌和树木等标志物在万分之一地形图上确定风电场的开发范围。 风电场场址初步选定后，应根据有关标准在场址中立塔测风。测风塔位置的选择要选具有代表整个风电场的风资源状况，具体做法：根据现场地形情况结合地形图，在地形图上初步选定可安装风机的位置，测风塔要立于安装风机较多的地方，如地形较复杂要分片布置立测风塔，测风塔不能立于风速分离区和粗糙度的过渡线区域，即测风塔附近应无高大建筑物、地形较陡、树木等障碍物，与单个障碍物距离应大于障碍物高度的3倍，与成排障碍物距离应保持在障碍物最大高度的10倍以上；测风塔位置应选择在风场主风向的上风向位置。 测风塔数量依风场地形复杂程度而定：对于较为简单、平坦地形，可选一处安装测风设备；对于地形较为复杂的风场，要根据地形分片布置测风点。 测风高度最好与风机的轮毂高度一样，应不低于风机轮毂高度的2/3，一般分三层以上测风。 3 区域风资源评估 区域风资源评估内容包括： 对测风资料进行三性分析，包括代表性，一致性，完整性；测风时间应保证至少一周年，测风资料有效数据完整率应满足大于90％，资料缺失的时段应尽量小(小于一周)。

第一章 风能资源测量与评估

第一章风能资源概述 第一节风能基础知识 一、风的形成 风的形成是空气流动的结果，空气流动形成的动能称为风能。 空气的流动是由于不同区域空气的密度或者气压不同引起。大气压差是风产生的直接原因。 改变空气密度主要方法 （1）加热或冷却 （2）外力作用 二、影响地球表面空气流动的主要因素 1、太阳辐射 赤道和低纬度地区太阳高度角大，日照时间长，太阳辐射强度大，地面和大气接受热量多、温度高；高纬度地区太阳高度角小，日照时间短，地面和大气接受的热量少，温度低。 高纬度和低纬度之间的温度差异，形成南北之间的气压梯度，使空气做水平运动，风沿垂直于等压线的方向从高压向低压吹。 2、地球自转 由于地球表面及空气间摩擦力的作用，地球自转过程中将带动地球表面的空气沿地球自转的方向流动。 地球自转使空气发生偏向的力称为地转偏向力-科里奥利力。科里奥利力是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。 由于地转偏向力和高低纬度间压差所引起的压力的合力成为主导地球表层空气流动的作用力。 3、地球表面陆地和海洋等地形分布的影响 （1）山坳和海峡改变气流运动的方向，使风速增大 （2）丘陵、山地因表面摩擦大而使风速减小 （3）山脉的阻挡作用导致局部风速的增加 4、局部热效应的影响 三风的种类 1、大气环流（三圈环流）——全球性的风 大气环流是在全球范围内空气沿一封闭轨迹的运动，是决定全球风能分布最基础、最重要的因素。 了解当地的盛行风向对微观选址具有重要的意义，我们可以避开盛行风向上的障碍物，当然，当地的地形条件对风向的分布也具有决定作用。 2、季风环流 季风现象：在一个大范围地区内其盛行风向或气压系统有明显的季度变化。 主要是由于海陆分布的热力差异及行星风带的季节转换所形成的。 我国是一个典型的季风气候国家。无论风电场的选址或运行，季风特征必须认真考虑。

海上风力发电及其关键技术分析 林亮

海上风力发电及其关键技术分析林亮 发表时间：2019-09-05T10:34:49.077Z 来源：《中国电业》2019年第09期作者：林亮屈伟 [导读] 随着我国社会不断发展，能源日益紧缺的背景下，低碳环保的理念受到人们重视，并被应用到电力企业中，企业越来越重视清洁新能源的开发与利用。 中国船舶重工集团（天津）海上风电工程技术有限公司天津 300450 摘要：随着我国社会不断发展，能源日益紧缺的背景下，低碳环保的理念受到人们重视，并被应用到电力企业中，企业越来越重视清洁新能源的开发与利用。 关键词：海上；风力发电；关键技术 1我国风力发电技术发展所面临的障碍 1.1发电机组安全性能不足 即使风力发电技术在今年来备受国家和企业重视，然而在安全性能方面没有过多关注，无法保证发电机组的安全性与稳定性，甚至部分设备存在安全隐患。发电机组是风力发电系统重要组成部分，机组运行效率与安全稳定性直接关系到系统的运行效率。国家与电力企业对风力发电技术推广不到位，部分地区没有科学进行技术改革，导致发电机组缺乏安全性，经常出现机组事故，给风力发电系统带来不良影响，降低系统安全性与稳定性，不利于新能源产业的可持续发展。 1.2成本高且监管力度薄弱 经济是限制海上风电发展的重要原因，对比化石能源电力，海上风电的发电成本高，现在我国近海风电统一电价0.85元/千瓦时，一些海域预期投资收益不理想。海上风电对设备和施工技术要求严格，海上风电机组要克服台风、盐雾腐蚀问题，且施工需要专业施工队伍和施工船舶。除此，有的海上设施寿命短，以及停止使用后的拆除与续期的问题都不可避免。海底电缆审批和海域论证审批的分离加大了企业成本，事中事后监管不足，相关配套政策的缺失也加大了建设与运营维护的难度。 1.3风力发电的市场化水平低 风力发电虽然已经有一定的发展时期，但在和市场对接方面仍处于起步阶段，商品化程度依旧很低。风力发电在商品化这一方面仍需要长时间的发展，才能有一台完善的市场机制。相应的市场化人才也是不可或缺的，风力发电需要的商品化人才依旧处于空缺阶段。国家和社会仍需要投入大量的人力物力财力发展相配套的设施和人员。 2海上风力发电及其关键技术分析 2.1海上风力发电技术概述 与传统能源的开采利用相比，利用海上风力资源面临空前的技术难题，如：能量转换设备的设计研发、发电设备的安装施工、海上风力发电电能的传输和供电网络的建设以及海上风力电场的运维管理等方面。因此尽管早在二十世纪的七十年代就有人提出了利用海上风力发电的设想，但是全面的科学研究和实践应用到上个世纪末才真正的全面展开。这由于与陆地风力发电技术的研究相比，海上风力发电面临的复杂施工地质环境缺乏成熟和可借鉴的工程技术做为基础，针对海水的波浪冲击、海冰影响、海水腐蚀以及海上风力和风向变化也没有系统的荷载计算和分析标准。另一方面因为特殊的工程环境和施工、运输以及运维技术需要等因素，造成海上风力发电场建设缺少足够的成熟经验做为参考，导致建设海上风力发电场的投资规模和回报率具有很多不确定性，因而海上风力发的商用推广近十年才随着相关技术的日渐成熟真正展开。 2.2关键技术 （1）海上风力发电机的选择 1）双馈式感应风力发电机双馈式感应风力发电机在海上风力发电站的应用最广泛，基本上普及了海上风力发电站。根据电刷和滑环调节转子电功率频率方式的不同，又可以分为有刷和无刷两种。2)永磁直驱式风力发电机永磁直驱式风力发电机组是目前海上风机发电的主要研究方向。它的涡轮机可以直接进行驱动，减少了齿轮箱环节，有效降低了发电机组运行过程中产生的噪音，且故障率较低，维护成本较低。永磁同步发电机直接与涡轮机连接，利用涡轮机的转化能力，将风能转化为机械能，然后利用永磁同步发电机将传递过来的机械能转化为交流电，并利用并网变频器实现对交流电的蒸馏、升压及逆变处理，最终得到三相电压频率恒定的交流电，并入到电网系统。3)无铁芯电机随着科学技术的发展，无铁芯电机具有安装和运输成本低的优点，越来越多地应用到海上风力发电机组设计中。例如：通过定子和转子均无铁芯的辐条式结构设计，降低了电机重量，同时有效扩大了电机容量。 (2)完善风力产业结构 风力发电技术发展过程中，需要重视风力产业结构的科学与完善。近日，某智慧新能源企业开展“变频控制风力发电系统的拓扑结构”，项目结构简单，功能全面且造价成本低。企业研究部署海上风力发电产业建设工作，推动区域内产业结构调整和风能结构调整，技术人员实地调研生产车间与大数据中心。技术人员使用3MW风机在珠海进行台风测试，设备在每秒68.5m风速下依旧可以稳定运行，并利用台风中的风资源为企业提供额外发电量。例如电白黄岭风电场，与同兆瓦级风电场单机相比，电白黄岭的电机累计发电量高达78.6％，真正意义上实现了风力产业的高质量发展与绿色发展。 (3)桩基式基础技术原理及其应用 在目前已经建成的海上风力发电场当中，桩式基础的应用占有最大的比例，尤其是其中的单桩式基础，是海上风电大国丹麦海上电场建设的主要基础形式。这一方面是因为这一设计形式的施工技术相对简单和经济，另一方面与丹麦沿海的海床工程地质条件有关。单桩式基础的材料采用大径空心柱形钢管，利用大功率的打桩设备直接嵌入海床，为了实现风电设施在海上的可靠稳定运行，单体式的钢管直径最大可达六米，能够适用的海水最大深度为30m。但是由于来自海水、海风和风机运行荷载的承载形式所限，这种风电设施基础形式对海床工程地质的要求相对较高，而且由于目前海上风力发电机组的单机容量越来越大，单桩的直径过大导致其经济性变差和面临施工技术瓶颈。因此在实践应用过程中又演化出了单立柱三桩、导管架式以及多桩承台式等多种桩基式基础，通过复杂的结构形式来增强基础的稳定性和对施工地质条件、荷载变化规律的适应性。其中的导管架式基础由于良好的经济性和广泛的适用性而获得了较多应用，而多桩承台式基础在桥梁和码头的建设中有着广泛应用，因此在我国有着比较丰富的设计使用经验和施工技术资源，因此在国内的海上风力发电场建设

山东省风能资源分析评估

中国期刊全文数据库共找到13 条 [1] 龚强,袁国恩,汪宏宇,蔺娜,于华深. 辽宁沿海地区风能资源状况及开发潜力初步分析[J]地理科学, 2006,(04) . [2] 刘其辉,贺益康,赵仁德. 变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制[J]电力系统自动化, 2003,(20) . [3] 杨秀媛,梁贵书. 风力发电的发展及其市场前景[J]电网技术, 2003,(07) . [4] 林志远. 风能资源及测风数据整理技巧[J]广东电力, 2003,(05) . [5] 顾本文,王明,施晓晖. 云南省风能资源的评估研究[J]贵州气象, 1999,(S1) . [6] 陕华平,肖登明,薛爱东. 大型风电场的风资源评估[J]华东电力, 2006,(02) . [7] 谭恢曾. 风能与风力发电[J]湖南电力, 2002,(02) . [8] 徐卫民,曾辉,陆长清. 江西省风能资源分析[J]江西能源, 2002,(04) . [9] 曹明晓. 山东风能资源的开发利用[J]经济地理, 1993,(01) . [10] 杨振斌,薛桁,桑建国. 复杂地形风能资源评估研究初探[J]太阳能学报, 2004,(06) . [11] 包能胜,刘军峰,倪维斗,叶枝全. 新疆达坂城风电场风能资源特性分析[J]太阳能学报, 2006,(11) . [12] 郝毓灵,吴新敏. 风能资源开发利用的社会需要和发展前景[J]新疆环境保护, 2001,(01) . [13] 齐丽丽,袁国恩. 辽宁锦州藏东地区风能资源评价[J]资源开发与市场, 2003,(06) . 中国优秀硕士学位论文全文数据库共找到149 条 [1] 艾斯卡尔. 变速恒频交流励磁风力发电机系统及其控制原理研究[D]河海大学, 2004 . [2] 陈实. MW级风力发电系统单机电气控制技术研究——无功补偿和偏航控制系统[D]南

中国海上风力发电发展现状以及趋势

中国海上风力发电发展现状以及趋势【摘要】：由于具有资源丰富，对人们的生产生活影响小，以及不占用耕地等优势，近几年，我国的海上风力发电得到越来越多的关注。本文就我国近海风电的行业背景、海上风电市场区域分析、国家政策、社会效益、技术支持、发展瓶颈及建议、以及未来发展趋势等几个方面进行论述。 【关键词】：海上风力发电，发展现状，发展趋势，海上风电技术，社会效益，国家政策 前言： 相对于我国陆地风能，海上风能以其资源丰富，风速稳定，对环境负面影响小，装机容量大，且不占用耕地等优势得到了众多风电开发商的青睐。 经过连续多年的高速增长，我国风电装机容量已居世界第1位。目前我国正在大力推动海上风电发展，将从以陆上风电开发为主向陆上和海上风电全面开发转变，目标是成为海上风电大国。近年来，政府相关部门多次出台技术和管理政策，大力推动我国海上风电开发进程。 1、行业背景： 我国近海风能资源丰富。拥有18,000多公里长的大陆海岸线，可利用海域面积多达300多万平方公里，是世界上海上风能资源最丰富的国家之一。据统计，我国可开发利用的风能资源初步估算约为10亿kW，其中，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW]。 目前我国已经成功并网发电的海上风电项目有：东海大桥海上风电示范项目，响水潮间带实验项目，龙源如东潮间带风电场项目，华能荣成海上风电项目等。另外有南港海上风电项目，江苏大丰200MW海上风电项目等44个项目拟建或者在建。这意味着我国的海上风电正在高速发展着。 另外，随着海上风能的高速发展，也带动着风能产业链的高速发展。我国现有海上风机供应厂家12家，其中以明阳风能以及金风科技最为卓越，在全球最佳海上风机评选中，分别位列第二和第十，这标志着我国风机制造业已经拥有国际先进水平。 据数据分析，未来的15年内，我国风电设备市场的总利润将高达1400亿至2100亿元。巨大的利润，也必将使得我国海上风机制造业得到更加快速的发展。

风电场微观选址注意事项

风电场微观选址注意事项 （一）电气专业（从发电量计算的角度出发）： 1、首先应考虑发电量的优劣，高程尽量高；但在山地布置风机时，有时为了在同一个山上尽量多的布置风机，可能会放弃一个最高点而选择两个相对高点。 2、风力发电机组成排布置时应垂直于主导风能方向排列，前后两排交错布置。 3、尽量减小风力发电机组之间的相互影响，满足风电机组之间行、列距的要求，在主导风向上要求机组间隔(行距)5～9倍风轮直径，在垂直于主导风向上要求机组间隔(列距)3～5倍风轮直径；山地地形取较小值，平原地形取较大值；在复杂的山区地形中，经计算尾流系数及湍流都不大的情况下可不完全按照这个距离要求。 4、考虑风机集电线路，尽量使为单台风机设置的集电线路不要太长。单台风机距离其他风机较远时，需考虑技术经济比较。 5、目前情况下，风机湍流系数需要由风机厂家进行核算。 （二）结构专业 1、风机所需安装平台为约为40m*45m，为临时征地，微观选址时应注意风机坐标处是否有足够的空间（不一定是现有的，无平台时主要是考虑施工量的大小），风机基础直径约为20m，为永久征地，选址时应注意尽量考虑减小二者的施工量； 2、风机位置附近是否有深坑、深沟或废弃的采石场或矿坑，是否会

影响风机基础结构安全；风机附近有悬崖时，应使风机尽量远离悬崖以保证基础安全以及减少风机湍流。注意风机所在的山上是否有较大的山洞（比如抗战时期解放军挖的仓库等），如果有，应考虑风机基础灌浆是否会受到影响。 （三）总交专业 1、大致了解风场周边及风场内现有道路情况，并在图中予以标记；微观选址时，一般提前选好路径（通过GOOGLE EARTH或咨询当地百姓），能开车上山的尽量开车去，以检查相关道路是否能够满足要求。 2、风机位置应尽量不要位于坡度较大的山坡上，以便于满足风机厂家运输对最大坡度的要求。 3、风电场道路的要求（国电联合动力）：路面宽度5m，路肩宽度1m；最大坡度不超过6%，坡长限制为300m；道路转弯处的转弯半径大于50m；道路外6m内不得有不可移动的障碍物。如果吊装公司提出更高要求的，需满足吊装公司要求。 （四）其它注意事项： 1、风机与附近村庄的距离，根据项目申请报告，按环保要求，距声源200m处，噪声声级可衰减到国家标准（45dB）以内，此距离即为距村庄的最小距离（单个的民房及养殖大棚不在此范围内，具体影响应向业主说明并得到其确认）。 2、风机附近是否有营运中的炸药库、采石场等其它影响风机基础及集电线路杆塔基础安全的设施。线路结构一般要求炸药库和采石场的

《海上风资源评估...

海上风资源评估与选址 Offshore wind resource assessment and sitting 摘要：海洋是全球风资源最为丰富的地区，随着世界对清洁能源的需求不断加大，海上风电开发将是今后的一个发展趋势。本文介绍海上风电开发历程、现状以及优势，阐述海上风资源测量和评估方法以及海上风电场选址，并提出海上风电场拓扑优化选址方法。 关键词：海上风资源测量与评估、海上风电场选址、拓扑优化选址 Abstract: Sea is the most abundant wind resource area of the world. As the growing need of clean energy, offshore wind farm development will be a trend in the future. This paper has introduced the past and present development and advantage of the offshore wind farm, expatiated on methods to measurement and assessment of offshore wind resource as well as sitting of offshore wind farm and raised a method to topology optimized sitting of offshore wind farm. Key words: offshore wind resource measurement and assessment, offshore wind farm sitting, topology optimized sitting 引言 随着世界能源供需形势的日益紧张以及人类对环境保护的日益关注，开发清洁、环保、可再生的新能源已经成为了未来能源开发模式的共识。风能作为一种清洁环保、可再生的能源，因其蕴含量大、分布范围广、开发前景好等优点，迅速引起了广泛的关注，并且获得了各种形式的开发利用，风力发电即是其中一种主要形式。 近几年，随着能源市场的需求以及风电开发技术的不断进步，全球掀起了一股风电开发热潮，风电开发获得了迅猛发展。根据世界风能协会发布的《2011年上半年风电报告》，截至2011年6月底，世界风电装机容量达到2.15亿千瓦，新增装机容量达到1840.5万千瓦，预计2011年全年风电新增装机容量将达到4390万千瓦，总装机容量将达到2.41亿千瓦。而仅中国在2011年前6个月，就增加800万千瓦

全国风能资源评价技术规定

全国风能资源评价技术规定 （国家发展改革委2004年4月14日发布发改能源[2004]865号） 第一章总则 第一条风能资源评价主要是以现有气象台站的测风数据为基础，通过整理、分析，对全国风能资源的大小和分布进行评价。 第二条为了统一全国风能资源评价的原则、内容、深度和技术要求，在总结风能资源研究成果的基础上，参考国内、外有关标准和规范，制定《风能资源评价技术规定》（以下简称本规定）。 第三条本规定用于指导开展风能资源评价工作。 第二章基础资料收集 第四条气象台站资料 一、收集国家基准气象站、国家基本气象站和一般气象站基本信息，包括气象台站所属省名、站名、区站号、经度、纬度、海拔高度、建站时间、台站周围环境变化情况（包括台站变迁情况）、观测仪器（包括仪器变更）情况。 二、收集各气象台站1971～2000年历年年最大风速、年极大风速、年极端最高温度、年极端最低温度、年沙尘暴日数、年雷暴日数。 三、收集各气象台站1971～2000年历年逐月平均风速、平均气温、平均气压、平均水汽压。 四、收集各气象台站1991～1995年逐日日平均风速、气温、气压、水汽压。 五、收集各气象台站“代表年”逐时风速、风向观测记录。 六、“代表年”确定方法：根据全国地面气象资料1971～2000年整编成果，选择年平均风速等于或接近30年年平均风速的年份，定义为平均风速年；选择年平均风速等于或接近30年年平均风速最大值的年份，定义为最大值年；选择年平均风速等于或接近30年年平均风速最小值的年份，定义为最小值年。若存在多个年平均风速等于或接近（或、）的年份，则选择最靠近2000年的年份，下同。上述三个年份统称为“代表年”，即年平均风速分别等于或接近、、 的3个年份，下同。 第五条其它观测资料 一、收集已建自动气象站资料，内容参照本规定第四条。 二、收集已建、待建风电场基本信息及前期工作中的测风资料。 三、收集海洋站、船舶、浮标等的测风资料。 四、收集相关科学（考察）试验的测风资料。

关于海上风力发电技术及风力发电机组可靠性问题的探析

关于海上风力发电技术及风力发电机组可靠性问题的探析 发表时间：2018-06-12T13:28:37.837Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第4期作者：李钢幕[导读] 我们应当积极借鉴并利用世界上已有的先进工程实例，充分挖掘我国沿海风力资源，推进海上风电场建设，为我国节能减排工作的顺利进行做出贡献。 中国电建集团核电工程有限公司摘要：本文作者结合多年工作经验，主要就海上风力发电技术及风力发电机组可靠性问题进行了相关研究，希望对加快我国海上风力发电发展有所帮助。 关键词：海上风力发电；风电场；能源海上风力发电是节能减排工作中的一项重要内容，具备诸多优势，海上风况明显优于陆地，湍流较小，空间大，环境污染和噪音污染较小便于开发，但海上风力发电也存在一定不足，其初期投资较大，并且在风电机组基础结构选型与实施、风电机组运输以及后期维护等方面的技术难度较大。此种情况下，加大力度探讨海上风力发电技术对于海上风能资源的开发和利用具有重要意义。 1 当前海上风力发电主要技术 1.1海上风场选址 海上风力发电场需要选择一个适合的地方进行，这将是一个繁琐复杂的工作。如果选址不正确的话很可能会导致项目建设的失败。那么，电场选址应该考虑的因素主要包括以下几方面：（1）关于项目建设的审批是否经过相关部门的许可。（2）建设之前一定要注意是否获得海域的使用权。（3）建设的时候要对环境进行相关的了解，包括水深度、海域的范围、风能资源的多少以及地质条件是否有优势。（4）要考虑环境制约的因素，相关人员要考虑到风力发电场的坚实是否会对当地的生态环境造成破坏。 1.2海上风力发电机的结构支撑 目前海上风力发电机的建造结构形式主要有四种，分别是：单桩、混凝土重力式陈翔、多桩、吸力式：（1）单桩：单桩的结构通常是在海床下十米到二十米深处，深度应该要按照海床的类型变化。通常桩径大约是两到四米左右，单桩的结构制造比较简单，缺点是施工安装费用都比较高。（2）混凝土沉箱。它的优势是造价比较低，不太受海床的影响，但是在进行建造的过程当中必须要海底准备，此外，它的尺寸和重量比较大，施工的时候也比较复杂。（3）多桩基础，它的特点是桩径比较小，但适用于深海的建造，由于多桩的建造经验较少，因而较少实际应用到工作方面。（4）吸力式基础，吸力式基础主要分为单柱和多柱沉箱基础。吸力式沉箱基础适用于软粘土，吸力式沉箱基础的安装费用比较高。 1.3海上风机机组 海上风电机组的安装主要包括两种方式：分体安装和整体安装。分体安装是指在目标海域按照基础→塔筒→机舱→叶片的顺序依次将机组的各主要部件装配成一个整体，这种施工方法与陆上风电场类似，适用于潮间带及近海区域，目前运行的多数风电场均按该方法建造；而整体安装则是在岸边将机组各部件装配成一个整体，竖直放置于运输船运送并安放至目标地点，以减少海况对装配精度的影响，作业费用较低，这种施工方法是近年发展起来的，也已有成功案例。 2海上风电机组运行可靠性问题研究 2.1 塔架基础的可靠性 目前海上风电机组基础主要分为两大类：悬浮式和底部固定式。悬浮式主要利用海水的浮力，及绳缆的固定作用，将风电机组“固定”在海里；底部固定式即利用单桩或多桩，直接把塔架与海底基础连接起来。目前浅海区域多采用单桩或三桩结构，而深海区域则多采用悬浮式基础。 悬浮式：悬浮式基础适用于深海区域，在保证风电机组正常运行的情况下，悬浮式基础可以大大降低基础的建设成本，从而降低海上风电的生产成本，但是在强风等恶劣环境下，其可靠性远远不及底部固定式，所以在其基础缆绳以及底部配重的设计上要求留有较大余量。 底部固定式：相对于悬浮式，稳定性更加优越，不会受海水波浪冲击效应的影响。由于其底部与海底直接刚性连接，所以不会有较大幅度的摆动，这很好的保证了塔顶发电机组的平稳运行，同时对于主轴而言，载荷的波动较小，这有力的延长了主轴的使用寿命，降低了风电机组的使用成本。 对于底部固定式基础，由于浸泡在海水中，长期受海浪、洋流的冲刷作用以及海水的腐蚀作用，基础易发生松动，严重时甚至会导致风电机组倾覆，这个问题必须引起重视。建议要在风电机组上安装基础实时监视装置，然后通过无线发射器将检测信号传输至主控室，以便安全检修人员及时发现和排除风电机组基础的安全隐患。 2.2机组的防腐蚀与防潮湿 风力机内部有很多的电气控制部分，其运行时不允许湿度过大，所以在海上高湿度的环境中，防潮防湿显得尤为重要。防湿的手段有很多，现在普遍采用的是密闭舱式，即把风电机组的机舱做成密闭形式，然后利用空调系统对风电机组内部构件散热和保温。这样能达到较好的防潮效果，但对空调系统运行的可靠性要求相对很高。除了防潮，防腐蚀也相当关键。由于海上的空气湿度大，并且海水中各种溶盐离子较多，致使风电机组结构很容易发生电化学腐蚀。一般风电机组的设计使用寿命都在二十年以上，所以还上的风电机组一定要有较强的抗腐蚀能力。现在比较常用的手段是在风电机组易腐蚀的部位适用抗腐蚀材料、在风电机组外表面涂刷防腐蚀涂料、使用不会被腐蚀的高强度复合材料等。这对风电机组有效的起到了防腐蚀作用。 2.3 极端恶劣天气的影响 我国南方沿海地区，在夏季和秋季经常会遭受台风和强热带风暴的影响，而在北方沿海地区，冬季经常会出现严寒低温、海面结冰情况，因此海上风电机组必须要考虑台风、海啸、冰冻、海冰等极端恶劣天气的影响。首先，风电场的选址要尽量选择风速稳定、台风路径较少经过的区域。对于北方可能出现海冰的区域，要根据往年气象资料，研究海冰厚度及对风电机组的影响，然后进行实验模拟，最后科学选址。其次，在风电机组设计时，要考虑破坏性天气发生时对风电机组的损坏，以及制定相应的安全防范措施。比如风电机组的叶片强度可以根据塔架及机舱的强度而设计，使其强度低于塔架的强度，这样在遇到破坏性强风的时候，叶片可以先行断裂脱落，从而最大程度的保护主机舱，把损失减小到最小。

中国风能资源的详查和评估

风 能是清洁的可再生能源，大力开发利用风能资源是有效应对气候变化的重要举措之 一。中国政府十分重视风能资源的有序开发和合理利用，20世纪70年代至2006年期间，先后组织开展了3次全国风能资源普查，为我国的风能资源开发提供了基础依据；为更好地满足我国风能资源持续、有序、合理地规划和开发利用需要，国家发改委、财政部及国家相关部门决定在之前全国风 中国风能资源的详查和评估 ■文—中国气象局风能太阳能资源评估中心 能资源普查结果的基础上，实施“全国风能详查和评价”项目，该项目针对中国大陆风能资源丰富、适宜建设大型风电场、具备风能资源规模化开发利用条件的地区，通过现场观测、数值模拟、综合分析等技术手段，进一步摸清我国陆上风能资源特点及其分布，为促进我国风电又好又快发展做好前期工作。该项目于2008年正式启动，由中国气象局具体牵头组织实施。 一、中国风能资源详查和评估技术发展和项目主要成果 1. 初步建立全国陆上风能资源专业观测网 依托全国风能资源详查和评价工作，中国气象局针对风能资源规划和风电场选址需要，采用规范、统一的标准，在中国大陆风能资源可利用区域设立了400座70～120米高的测风塔，初步建成了全国陆上风能资源专 图1 全国风能资源专业观测网测风塔分布示意图

业观测网（图1），该专业观测网于2009年5月正式全网观测运行，已获取的实地观测数据为全国（陆上）风能详查和评价提供了可靠的依据，同时也为规范风能资源观测的专业化运行和管理积累了丰富的实际操作经验。该专业观测网的持续运行，可为开展风能预报业务和风电场后评估提供基础支持。 2. 研发了适用于中国的风能资源评估系统 中国气象局风能太阳能资源评估中心在引进和吸收加拿大、丹麦和美国等风能数值模拟评估的成功经验基础上，根据中国地理、气候特点进行改进和优化，采用先进的地理信息系统（GIS）分析技术，开发了适于中国气候和地理特点的风能资源评估系统（W E R A S/C M A），数值模拟的水平分辨率达到1千米以下，风能参数模拟精度能够满足各级风电规划和风电场选址需要。图2展示了W E R A S/ CMA的系统工作流程图。 3. 研发了规范、适用的风能资源 计算评估系统 依据IEC61400-1、IEC61400- 12-1、GB/T 18710-2002、QX/T74- 2007等国际国内风能资源计算评估技 术规范，在气象部门原有的“风能资 源计算评估系统” V1.0版软件基础上 进行研制和完善，使之适用于风能专 业观测网一体化观测系统特有的仪器 设置和数据采集方式，实现了多种观 测仪器原始数据格式的标准转换，原 始观测数据的质量检查、缺测数据的 自动插补订正、统一的数据库管理、 Word文档图表的全自动生成等功能， 满足了本项目计算评估大量的数据处 理、规范的参数计算、标准的图表制 作和便捷的报告编制等要求。 4. 建立了风能资源数据库共享系统 以地理信息系统和网络技术为支 撑，根据风能观测数据的采集和传输 特点，通过新一代气象通信系统，建 立了具备测风塔观测数据实时采集、 传输、质量控制、统计加工、分发存 储等全功能处理流程；建成的全国 风能资源数据库包括了风能观测塔数 据、风能评估参政气象站历史数据、 数值模拟计算结果和风能资源综合评 价的各类参数，通过分级管理形成了 全国风能资源数据共享系统，可为全 社会各个层面提供风能基础数据、评 估参数和图表成果等的公共服务。 5. 编制完善了一系列风能资源详 查和评价的规范性技术文件 针对项目执行中的各个技术环 节，参考国际、国内相关规范，考虑 我国气候特点、地理条件等因素，并 结合本项目工作大纲要求，研究编制 了《风能资源详查和评价工作测风塔 选址技术指南》、《测风塔塔体及其 防雷技术要求》、《测风塔风能观测 系统技术要求》和《风能资源综合评 价技术规定》、《风能资源短期数值 模拟技术规定》等规范性技术文件， 在规范和指导项目执行的同时，及时 进行总结、补充和修正，使各规范性 技术文件更加完善、合理，并具有普 适性和可操作性。 图2 WERAS/CMA的系统工作流程图

海上风能资源评估教学论文

海上风能资源评估教学初探 【摘要】由于煤炭、石油和天然气等碳密集型化石能源的日益减少，电力供需矛盾凸显，各国开始探寻解决方法，其中方法之一就是提高新能源在能源结构中的比例。风力发电是当前可再生能源中仅次于水力发电的技术，是最成熟、最具规模开发的发电方式之一。而海上风电又是风电行业中的新兴方向，本文概述了目前海上风能资源评估的教学情况，从海上风能资源评估的复杂性和学科交叉性入手，阐述了针对这一复杂问题教学过程中的主要内容，以及需要重视的注意点。并从实际教学中出发介绍了一些实用的方法。 【关键词】海上风能资源评估；教学；人才培养 【abstract】due to the decreasing amount of carbon-intensive fossil fuels such as coal， oil and natural gas， electric power supply problem appears. countries begin to explore a solution to increase the proportion of renewable energy in the energy structure. wind energy is the most mature technology in renewable energy， and is one of the largest developments. offshore wind is an emerging direction in the wind energy industry. here we review the teaching situation of current offshore wind energy resource assessment. offshore wind energy resource assessment is complex and cross-subjects， present the main content， as well as the prints need to pay attention. introduce some practical

深圳市太阳能、风能资源评估报告

深圳市太阳能、风能资源评估报告　 （简本）　 深圳市国家气候观象台（市气候中心） 一、 编写背景 在全球气候变暖的背景下，各国政府都对节能减排工作高度重视。在今天，节能减排已不仅是一个科学技术问题，更成为国际政治博弈的核心问题，与节能减排有关的政策甚至能影响到数十亿人的命运，其重要性不言而喻。我国于2007年发布了《中国应对气候变化国家方案》，随后国内各 省在发改委的牵头下，制定本省的应对气候变化方案。而作为应对气候变化的核心工作，节能减排在国家层面和省级层面都被明确为“减缓”气候变化的最重要的举措。节能减排 工作可以分为两个方面：一方面是“节流”，在技术上通过提高能源使用效率降低能耗，在政策上引导产业向低能耗发展，从而减少单位GDP 的能耗和排放；一方面是“开源”，通过开发和使用清洁能源，达到消费能源却不增加排放的目的。 2010年12月，深圳市“应对气候变化及节能减排工作领导小组”正式成立，明确由市气象局负责组织气候变化的相关科学研究工作。这其中，关于深圳的太阳能、风能资源深圳市气候中心 深圳市气候中心

评估成为一项重要任务，在前期所开展的科学研究基础上，提供深圳市太阳能、风能的评估报告，将为深圳市政府、企 业科学合理地开发使用清洁能源提供科技支撑，从而有效地 推动深圳节能减排工作的整体进展。 二、深圳市太阳能资源评估 （一）评估方法 深圳太阳能资源评估采用了基于起伏地形下的天文辐射分布式模型的计算方法，综合使用深圳的数字高程模型（DEM）数据与深圳及周边4个城市的30年太阳辐射观测数据，完成了深圳市太阳能时空分布的计算。在计算中充分考 虑了地形坡度、开阔度和不同用地类型反射率等因素的影 响。 （二）评估结论 深圳市大部分地区属于太阳能资源丰富~很丰富地区。平原地区太阳辐射年总量在4759-5116 MJ/m2之间；山地南坡南坡太阳辐射年总量在4027-4759 MJ/ m2之间；山地北坡太阳辐射年总量在3135-4223 MJ/m2之间，具体分布见图1。 深圳市气候中心 深圳市气候中心

中国海上风资源评估

Offshore Wind Resource Evaluation of China Zhang Xiuzhi,Xu Jingwei National climate Center Abstract: The application status of ship meteorological data and satellite observations data in the evaluation of wind energy is introduced in this paper. This paper employed the ship meteorological data during 1950-2008 to compute and analyze the distribution of the Chinese offshore seasons, the year wind speed and wind direction. And the analysis proved that ship meteorological data and the QuikSCAT scatterometer satellite observations data is an important resource to evaluate the offshore wind energy. And the analysis result can meet the requirement of the evaluation. It is the first time for the Synthetic Aperture Radar Satellite information to be used in the assessment of wind resource of Jiangsu Province, and the high spatial resolution images have provided the scientific basis for the site selection of the potential wind farm and its feasibility study. Key Words: Offshore Wind Resource Evaluation, ship meteorologic observation, satellite remote sensing 引言 2009年4月国家能源局发布了“海上风电场工程规划工作大纲”（国能新能（2009）130号）。“大纲”规定本次规划工作的范围主要为滩涂和近海风电场，其中滩涂风电场包括潮间带和潮下带，指理论多年平均高潮位线以下至理论最低潮位5m水深海域开发的风电场；近海风电场指理论最低潮位以下5～50m水深海域开发的风电场。“大纲”提出以资源定规划、以规划定项目的原则，要求对沿海地区风能资源进行全面分析，初步提出具备风能开发价值的滩涂风电场、近海风电场范围及可装机容量，这意味着全国海上风资源评估和规划工作正式拉开了帷幕。 中国近海风能资源研究始于20世纪80～90年代，朱瑞兆、薛珩（1981）利用全国300个气象站的资料计算全国风能资源，指出东南沿海及其岛屿为我国最大风力资源区，有效风能密度≥200W/m2,沿海岛屿载200W/m2以上，有效小时数7000～8000h，有效风力出现时间百分率80～90%。张秀芝（1992）利用1930～1980年船舶气象观测资料和沿岸岛屿站测风资料，计算了中国近海的风能资源，指出海峡台湾风能资源最为丰富，有效风能密度500～650W/m2, 江苏至浙江近海、广东近海350～450W/m2；袁国恩（2003）利用渤海石油平台和沿岸气象站观测资料，分析了渤海和辽宁东部近海风资源；中山大学工学院风资源研究中心（2003）利用数值模式分析了广东沿岸和近海风资源；朱蓉等（2007）利用加拿大的风能资源数值模式WEST模拟了中国陆地及近海风速分布。上述研究为进一步的海上风资源评估奠定了良好的基础。 1.海上风资源评估方法 风资源评估在不同时期其服务的对象和目的不同，其使用的方法是不同的。处于风电开发规划阶段，风资源评估的应用对象主要是政府和管理部门，风资源评估结果是国家宏观决策、行业发展和开发规划的重要科学依据。宏观风资源评估方法不外乎以下几种：

内蒙乌拉特后旗XXX风电场风能资源评估报告

内蒙乌拉特后旗XX风电场 风能资源评估报告 2019年2月

1.1设计依据 1）地图：DEM30米网格精度的矢量地形图； 2）业主提供的6812#、6498#测风塔测风数据； 3）业主提供的一期相关资料； 3）海力素气象站的气象数据； 4）风力发电场设计相关规程。 1.2区域风能资源概述 乌拉特后旗地处中温带，属高原大陆性干旱气候区，深居大陆内部，具有高原寒暑剧变特点，四季分明，春干燥多风，夏短促干热，秋温和凉爽，冬漫长寒冷。全年干旱少雨，风沙大，无霜期短。春季3～5月，是大风季节，年平均风速5.5m/s。受强大的蒙古冷高压长时间控制，风电场所在区域已成为冷空气南下的主要通道。南下气流通过时具有增速效应；加之其地域开阔平坦、植被稀疏，建筑物及树木稀少，气流的摩擦阻力小等原因，使得该地区常年有风，冬春最盛，风能资源丰富。 1.3风电场所在地区气象站资料分析 1.3.1.参证气象站站概况 本工程收集了海力素气象站资料做为工程气象资料进行分析，海力素气象站设立于1958年，原址位于巴彦淖尔盟杭锦后旗巴音温都尔公社虎勒盖尔“戈壁”，1964年改名为乌拉特中后联合旗虎勒盖尔气象服务站，地理坐标为东经106°10′，北纬42°12′，观测海拔高度1185.8m；1970年10月1日迁往海力素地区，地址为巴彦淖尔盟潮格旗那仁宝力公社海力素“戈壁”，东经106°24′，北纬41°24′，观测场海拔高度1509.6m。

表1.1 海力素气象站基本气象要素 项目数值项目数值全年平均气温 5.5℃多年平均相对湿度41% 全年平均气压848.7hpa 冻土期10月上旬～4月 中旬 全年平均水气压 4.3hpa 累年最大冻土深度>200cm 累年极端最高气温38.1℃累年最大积雪深度12 cm 累年极端最低气温-32.6℃年均沙尘暴日数16.8(天) 全年平均降水量128.8mm 年均雷暴日数16.2(天) 多年平均蒸发量3314.4mm 年均冰雹日数0.8(天) 1.3. 2. 气象站平均风速 图1.2 海力素气象站历年风速年际变化直方图 海力素气象站多年逐月平均风速统计成果见下表，多年平均风速年变化直方图见下图。

五、风电场微观选址规定

风电厂微观选址管理规定 为进一步规范公司风电场宏观选址行为，减少由于微观选址失误给公司造成不必要的损失，提高前期工作的效率和质量，约束设计咨询单位宏观选址达到应有的深度和水平，特制定本办法。 一、总的说明 1.风电场微观选址的概念 微观选址就是确定每台风力发电机组在风电场中的具 体位置。 2.影响风电场宏观选址的主要因素 风电场微观选址，要结合以下因素对候选风电场进行综合评估：风能资源及相关气候条件、地形和交通运输条件、土地征用与土地利用规划、工程地质、环境保护、工程造价、安装条件以及影响风电场建设的其他因素。 3.风电场微观选址的基本原则 1）在风功率密度高点布机：产能最大化，设计最简单，风能好的地形 2）尽量集中布置。 减少风电场用地面积，充分利用土地，在同样土地面积上尽量布置更多的风机。减少电缆和场内道路的长度，降低工程造价，降低厂内线损。

3）尽量减小风电机组之间尾流的影响，尾流损失平均不大于6%，单机不大于8%。 4）满足风机运输和安装条件 机位附近要有足够的场地能够作业和摆放叶片塔筒，道路有足够的坡度、宽度和转弯半径使运输机械能够到达所选机位。 5）视觉上尽量美观 二、工作标准和流程 1.确认风电场可用土地界线，保证微观选址范围在政府规划的开发范围内。 2.结合地形、地标粗糙度和障碍物等，利用订正的测风资料，在风电场范围内绘制出一定轮毂高度的风能资源分布图。 3.根据微观选址的基本原则和风电场的风资源分布图，拟定若干布置方案，并用软件对个方案进行优化。 4.对各方案的发电量、尾流影响、投资差异及其他相关因素进行经济技术综合比较，确定布置方案，绘制风电机组布置图。 5.到现场详细踏勘每个布机位置，与风机布置图进行复核，检查机位是否有颠覆性因素，最后确定最终布机方案。