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1、2风能资源 批准：宋 臻核定：董德兰审查： 刘 玮校核： 吉超盈编写： 刘登峰 吉超盈甘肃瓜州北大桥第三风电场200MW工程可行性研究报告2 风能资源2.1区域风能资源概况甘肃省风能资源理论储量为2.37亿kW，风能总储量居全国第五位。根据全省气象站资料统计有效风能储量由西北向东南逐渐减少，风能丰富区为河西走廊西北部酒泉地区，年有效风能储量在800 kW.h/m以上，年平均有效风功率密度在150W/m以上，有效风速时数在6000h以上。酒泉地区南部为祁连山脉，北部为北山山系，中部为平坦的戈壁荒滩，形成两山夹一谷的地形，成为东西风的通道，风能资源十分丰富。酒泉地区部分气象站风能资源统计见表2.1
2、。表2.1 酒泉地区部分气象站风能资源情况表气象站测站高程（m）平均风速（m/s）风能密度（W/m2）风能年储量（kw.h/m2）玉门镇15263.6162.21080.9马鬃山19624.6148.11017.0鼎新11773.3138.9833.6瓜 州11713.4140.4875.12.2瓜州气象站2.2.1气象站概况瓜州县气象站位于瓜州县城北门外，东经9546，北纬4032，海拔高程1171m。瓜州气象站于1951年1月设立，属国家基本气象站。瓜州县属大陆性中温带干旱性气候，根据瓜州气象站19712000年30年气象资料统计，年平均气温8.8，年平均气压884.2hpa，年平均水汽压
3、5.3hpa，年平均降水量53.6mm，沙尘暴日数6.9d，雷暴日数6.6d。瓜州气象站气象要素统计见表2.2。分析瓜州县气象站年平均风速年际变化，2005年后年平均风速突然增大。经调查瓜州县气象站风速观测发现，2003年前风速测量一直采用人工站记录方式，人工记录测风仪为EL型，高度10.6m；于2003年开始人工站和自动站并行记录，自动站EL15-2/2A型，高度为10.6m，人工和自动站互为备份。2005年前平均风速统计均采用人工记录数据，2005年1月开始采用自动记录数据。经对比分析2004年人工和自动同期记录数据，人工比自动记录风速平均小0.5m/s左右。本次将20052007年平均风
4、速减去0.5m/s后和2005年以前平均风速组成一个系列进行分析。表2.2 瓜州气象站气象要素统计表（19712000年）项目123456789101112全年平均气压(hpa)890.2887.3884.6882.4880.3876.9875.5877.9883.1888.3891.2892.0884.2平均气温 ()-9.5-4.4-3.311.818.422.524.423.017.18.3-0.8-8.18.8极端最高气温()10.620.725.435.035.838.739.640.436.731.323.612.140.4极端最低气温()-29.1-23.6-19.0-10.3-
5、2.92.25.95.3-2.9-15.4-27.2-27.5-29.1平均水汽压 (hpa)1.51.62.33.65.69.712.311.07.34.22.71.95.3相对湿度 (%)52383128293843424040485641降水量 mm)0.90.63.03.73.310.313.311.32.42.01.51.353.6平均风速(m/s)2.93.53.93.73.52.92.62.82.72.52.82.63.0最多风向EEEEEEEEEEEEE频率（）363939323227243132303332322.2.2多年年平均风速瓜州县气象站自1951年建站以来已有57年
6、的气象观测资料，本阶段选取近30年（19782007年）的气象资料进行统计。瓜州气象站19782007年年平均风速统计值见表2.3，年平均风速变化直方图见图2.1。从图表中可以看出，从70年代到现在，瓜州气象站年平均风速有逐渐减少的趋势，与全国其它气象站近年来的变化基本一致。瓜州气象站近30年平均风速2.62m/s，近20年平均风速2.36m/s，近10年平均风速2.13m/s，自1991年以后基本稳定在一个水平上。表2.3 瓜州气象站19782007年年平均风速统计表年份平均风速(m/s)年份平均风速(m/s)19783.219932.519793.219942.419803.419952.
7、319813.519962.619823.319972.519833.019982.019843.019992.319853.020002.119863.020012.419872.720022.419882.820032.019892.920042.019902.720052.019912.620062.019922.620072.1均值2.6图2.1 瓜州气象站19782007年年平均风速变化直方图2.2.3月平均风速瓜州气象站19782007年各月平均风速统计见表2.4，瓜州气象站19782007年各月平均风速直方图见图2.2。由图表中可以看出，该地区25月风速较大， 710月风速较小。
8、表2.4瓜州气象站19782007年各月平均风速统计表风速：m/s月份123456789101112平均风速2.53.13.53.33.02.42.22.32.32.12.42.32.6图2.2 瓜州气象站19782007年各月平均风速直方图0.00.51.01.52.02.53.03.54.0123456789101112月份风速(m/s)2.2.4风向玫瑰图根据瓜州气象站资料，瓜州气象站风向玫瑰图见图2.3。从图2.3可看出，瓜州气象站风向以东风为主。图2.3 瓜州气象站风向玫瑰图2.3风电场测风资料2.3.1测风塔情况为开发该区域风能资源，自1998年开始在该风电场场址附近先后设立了11
9、座测风塔。北大桥风电场各测风塔基本情况见表2.5，各测风塔地理位置图见图2.4。表2.5 北大桥风电场各测风塔基本情况表测风塔塔高（m）测风时段坐标（N，E）高程（m）测风塔配置仪器0392#401998-11-241999-12-94035.59546.71205风速：10、30、40风向：10、40NRG112#702004-11-12007-11-14035.79546.61213风速：10、25、50、60、70风向：10、70NRG3597#702007-5-262008-6-144035.29550.71266风速：10、40、70风向：10、70NOMAD1304#702006-
10、12-272008-7-14040.39532.11203风速：10、30、50、70风向：10、70NRG4404#702008-1-272008-6-144036.99556.51203风速：10、30、50、70风向：10、70NOMAD4738#702008-1-272008-6-174041.39614.11397风速：10、30、50、70风向：10、70NOMAD4744#702008-1-272008-6-244042.99542.31302风速：10、30、50、70风向：10、70NOMAD4893#702008-1-272008-6-134043.09547.51328风
11、速：10、30、50、70风向：10、70NOMAD5963#702008-5-72008-6-264042.69617.51429风速：10、30、50、70风向：10、70NRG6322#702008-5-202008-6-264039.59546.01249风速：10、30、50、70风向：10、70NRG6070#1002008-5-202008-6-264046.39545.11390风速：10、30、50、70、90、100风向：10、70、100NRG2.3.2测风数据检验与处理为了有效评估本风电场风能资源，本次对原始测风数据进行了验证，对其完整性和合理性进行了判断，检验出不合理
12、的数据和缺测的数据。按照GB/T18710-2002风电场风能资源评价办法，采用北京木联能软件公司编制的风电场测风数据验证和评估软件2.0版本对各测风塔的实测数据分别进行完整性检验、范围检验、相关性检验和风速变化趋势检验，检验项目如下：（1）小时平均风速值范围为0m/s40m/s；（2）风向值范围0360；（3）当切入风速大于5.0m/s时，风速和风向连续6h无变化；（4）小时平均风速变化小于6.0m/s；（5）相隔高度在1m20m条件下平均风速差小于2.0m/s；（6）相隔高度在21m40m条件下平均风速差小于4.0m/s；（7）当切入风速大于5.0m/s时，风速标准差值小于10。检验后列出所有不合理的数据和缺测数据及对应的时间，对不合理数据再次进行判断，挑出符合实际情况的有效数据，回归原始数据组。各测风塔数据检验结果统计见表2.6。表2.6 北大桥风电场各测风塔测风数据检验统计表塔号应有数据缺测数据不合理数据有效数据有效数据完整率112#（2004.112005.10）525604374444814291.59%112#（2006.12006.12）5256001455241599.72%3597#（2007.62008.6）52704
