2 风能资源批 准: 宋 臻核 定: 董德兰审 查: 吉超盈校 核: 牛子曦编 写: 李庆庆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/m2以上,年平均有效风功率密度在150W/m2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17704.614 8.11017.0鼎新11773.313 8.9833.6瓜州11713.4140.4875.12.2 玉门镇气象站2.2.1 气象站概况玉门镇气象站为国家基本气象站,位于玉门镇南郊,东经97° 02',北纬40° 16', 海拔高程为1526m。
玉门镇气象站于1952年7月设立,观测至今,记录有完整连续的气 象资料玉门镇属大陆性中温带干旱性气候,根据玉门镇气象站1971〜2000年30年气象资 料统计,年平均气温为7.1 °C,年平均气压为847.2hPa,年平均水汽压为4.9hPa,年平 均降水量为66.7mm,沙尘暴日数为8.2d,雷暴日数为7.7d玉门镇气象站距黑厓子西 风电场约24km,其间地形起伏较小,地形、地貌为平坦的“戈壁滩”玉门镇气象站气 象要素统计见表2.2表2.2 玉门镇气象站气象要素统计表(1971〜2000年)项 目123456789101112全年平均气压(hPa)850.6848.6847.0845.9844.6841.9840.8843.1847.5851.4852.8852.4847.2平均气温(°C)-9.8-5.91.19.415.819.921.720.514.97.0-1.3-7.87.1极端最高气温(°C)10.416.422.131.432.033.735.736.032.826.219.314.736.0出现日期626282927272715851148月15日出现年份1979199220001994198219831987197519982000197219781975 年极端最低气温(°C)-28.8-27.5-19.6-12.5-4.22.66.73.4-2.0-22.5-22.9-35.1-35.1出现日期174211211312728302712月27日出现年份1998198019881979198119801979199719931986198119911991 年平均水汽压(hPa)1.51.62.23.35.29.011.410.06.63.92.41.84.9降水量(mm)1.01.34.14.36.712.913.912.54.82.12.11.166.7平均风速(m/s)4.24.34.44.53.93.33.13.13.03.44.24.33.8最多风向WEEEEEEEEEEWE频率(%)27252721221917222319243020日照百分率75716769717068727880777472沙尘暴日数462010128543333&2雷暴日数0003725271240007.750年一遇最大风速25.0m/s (十分钟最大)(1971 〜2000)常年冰冻期10月下旬〜4月下旬2.2.2 多年年平均风速玉门镇气象站自 1952 年建站以来已有 57 年的气象观测资料,建站至 2003 年风速 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10.5m;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10.5m,人工和自动站互为备 份。
风向标经过磁偏角修正,设备经过标定经分析玉门镇气象站 2003 年以后人工和 自动站记录,未发现因测风记录仪器的改变引起的波动本阶段选取近 30 年(1979.07〜2009.06)的气象资料进行统计玉门镇气象站 1979.07〜2009.06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,从上世纪 70 年代到现在,玉门镇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1992 年〜2009 年风速年平均变化差值较小各年风速无异常变化,说明近年来风速变化稳定,近年的数据具备较好的代表性玉门镇气象站近30年平均风速3.32m/s,近20年平均风速3.07m/s,近10年平 均风速 2.95m/s表2.3 玉门镇气象站1979.07〜2009.06年平均风速统计表年份平均风速(m/s)年份平均风速(m/s)19803.919963.219814.019973.019824.019983.019834.019993.119843.820003.019853.820013.019863.720022.719873.720033.019883.720043.019893.420053.019903.520063.019913.420073.019923.120082.819933.220093.119943.2均值3.319953.2图2.1玉门镇气象站(1979.07〜2009.06)年平均风速变化直方图2.2.3 月平均风速玉门镇气象站月平均风速(1979.07〜2009.06)统计见表2.4,玉门镇气象站月平均 风速(1979.07〜2009.06)直方图见图2.2。
由图表中可以看出,该地区11月〜翌年4 月风速较大, 7〜9 月风速较小, 4月份比多年年平均风速大24.2%, 8月份比多年年平 均风速小21.7%表2.4 玉门镇气象站月平均风速(1979.07〜2009.06)统计表风速:m/s月份123456789101112平均风速3.73.84.04.13.32.92.72.62.62.93.73.83.3图2.2 玉门镇气象站月平均风速(1979.07〜2009.06)变化直方图2.2.4 风向玫瑰图根据玉门镇最近 30 年气象站资料统计,玉门镇气象站风向玫瑰图见图 2.3从图2.3 可看出,该地区盛行风向为东风、西风在时间分布上,年盛行风向和季节变化基 本一致,冬季盛行西风,夏季盛行东风0180图 2.3 玉门镇气象站风向玫瑰图2.3 风电场测风资料2.3.1 测风塔情况为开发黑厓子西风电场区域风能资源,2008年5月在该地区设立了 2座测风塔,两测风塔直线距离为5.5km黑厓子西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 黑厓子西风电场各测风塔基本情况表测风塔塔咼(m)测风时段坐标高程(m)测风塔配置仪器黑厓子北702008-05-09〜2009-07-2696° 52’ 22.6〃40° 04’ 42〃1840风速:10、50、70风向:10、70黑厓子南702008-05-10〜2008-09-2796° 52’ 12.4〃40° 01’ 44.3〃2059风速:10、50、70风向:10、70眾屋子北二期工理图 2.4 黑厓子西风电场测风塔地理位置示意图挂子南A/胃马第二风电域nH /6324A/■F/f//LJ-XJ1^士L昌马特许权项目/!渠昌2.3.2 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Om/s〜40m/s;(2) 风向值范围0°〜360°;(3) 当切入风速大于 5.Om/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 1m〜20m 条件下平均风速差小于 2.0m/s;(6) 相隔高度在21m〜40m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。