复杂地形风电场风资源分析及风场选址

论文摘要

随着当今社会对新能源需求的日益增加,风电在新能源中所占的比重也在不断的加大。但是在风电场建设中存在着各种各样的困难,尤其在复杂地形中的风电项目会遇到更多的难题,复杂地形中的风资源分析以及风电场选址就是其中的关键问题。本文通过一个风电场实例,根据我国国内风电项目设计工作的阶段划分,详细论述了在各个设计阶段中复杂地形风电场的风资源分析方法和计算、风电场选址优化以及风机机型选择等问题。随着工作的深入以及资料的详细程度,复杂地形风电场整个设计任务也是一个由浅入深的过程。规划阶段主要研究的内容为规划风电场及周边范围内的风资源概况、结合复杂地形具体情况初选风电场场址、初步估算风电场总装机容量、开发建设顺序以及区域内测风塔设置方案。可行性研究阶段主要研究的内容为根据测风塔数据对风电场风资源情况进行详细的分析、风机布置方案比选及优化、风机选型。技施阶段中微观选址工作的主要研究内容为更加深入准确的区域风资源分析、每台风机安全性论证以及风电场发电量计算。WASP和WindFarmer长期以来都是国内外广泛使用的风电项目设计软件,但是根据一些科学研究及工程实践经验,这两种软件在复杂地形风电场的模拟和计算上误差较大。对于复杂地形风电场的设计,使用具有CFD技术的计算软件精确度较高、误差相对较小。目前国内外应用较广,并且具有CFD技术的风电场设计软件主要有Meteodyn WT和WindSim这两种软件。本文中结合具体问题对Meteodyn WT软件有比较详细的介绍,还通过数据比较了WT与WASP两个软件间的差别,另外文中对WindSim软件的基本功能也有简要的描述。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及问题提出
• 1.2 国内风电发展研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第二章 风电项目规划阶段风资源分析及风电场选址
• 2.1 规划阶段主要工作内容
• 2.2 规划阶段的风电场选址
• 2.3 工程实例
• 2.3.1 概述
• 2.3.2 风资源分析
• 2.3.3 风电场选址
• 2.3.4 测风塔设置方案
• 2.4 本章小结
• 第三章 可行性研究阶段风资源分析及风电场选址
• 3.1 可行性研究阶段编制依据和深度要求
• 3.2 可行性研究阶段工作任务和内容
• 3.3 可行性研究阶段风资源分析及风电场选址
• 3.4 设计过程中利用的风能资源评估专业软件
• 3.4.1 WASP 软件
• 3.4.2 WindFarmer 软件
• 3.4.3 Meteodyn WT 软件
• 3.4.4 WindSim 软件
• 3.5 工程实例
• 3.5.1 风场测风塔概况
• 3.5.2 测风塔风速数据选择
• 3.5.3 测风数据整理
• 3.5.4 空气密度
• 3.5.5 实测年风能要素计算
• 3.5.6 风电场风能资源评价
• 3.5.7 风电场风功率密度分布图
• 3.5.8 风电场风能资源初步评价结论
• 3.5.9 风电机组选型
• 3.5.10 风电场选址方案优化
• 3.5.11 风机机型选择方案经济比选
• 3.5.12 可行性研究阶段风电场最终布置方案
• 3.6 本章小结
• 第四章 技施设计阶段风资源分析及风电场选址
• 4.1 工程实例
• 4.1.1 测风塔概况
• 4.1.2 平均风速、风功率密度
• 4.1.3 风向频率及风能密度方向分布
• 4.1.4 实测年风速和风能频率分布
• 4.1.5 风能资源分析结论
• 4.1.6 风机安全性分析及选型
• 4.1.7 发电量计算
• 4.2 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢