中国高海拔地区风能资源特性与风电开发研究
发布时间：2014-10-14     来源： 《风能》杂志 作者:崔冬林、胡威、李小兵
本文摘要：但在云贵地区风电开发建设和运行过程中，却逐渐暴露出一些问题，原因主要在于对高海拔地区气候、风况特性了解不够，风能资源前期评估工作粗放，风电机组可靠性和适应性低。
 
　　(三)高原型气候
 
　　高海拔特殊气候环境下，风电机组面对低气压、高辐射、多雷暴等恶劣的自然环境条件，材料易老化、电气设备的绝缘和散热、防雷问题等对机组的安全运行带来很大的风险和不确定性。除了根据高海拔气候环境着重器件的选用，控制系统对机组设备工作环境的监控与设备故障预诊断非常重要，同时设备长期运行的可靠性和维护量尤为重要。

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图13 西南地区年平均湿度示意图
（数字标注代表相对湿度）

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图14 测风塔每10min平均风速时间序列示意图

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图15 贵州某项目冰冻期机组运行各参数顺势变化示意图
 
　　结语
 
　　本报告针对云贵高原和青海等风电高速发展的高海拔地区，分析了该地区风速、风向、湍流、切变等风特性，总结了不同地形、地貌及气候背景下高海拔地区风特性的差异性和关联性，同时通过已运行风电场的运行经验，指出高海拔地区风电场建设和运行的主要风险点，结论如下：
 
　　(1)云贵高原地区，海拔差异大，70m高年平均风速约在6m/s-10m/s之间，风速差异大;青海地区，地形为平坦的荒漠、戈壁滩，风能资源分布较平均，差异不大，70m高年平均风速一般在5m/s-7m/s之间，属于低风速区。
 
　　(2)云贵高原地区山地地形、地貌复杂，地表植被多样化，风速随高度变化存在一定的规律性但又存在特殊性，陡峭、平滑的高山草甸地形，风切变较小一般小于0.05，高层易出现负切变，而植被丰富的山地地形，切变大，故分析评估时需全面考虑各种因素，现场考察尤为重要;青海地区热力稳定度多不稳定、地表粗糙度小，地形变化不大，故整个区域风速随高度变化不大，切变小，一般小于0.12。
 
　　(3)云贵高原地区湍流基本呈现两种特征，连绵平缓的高山草甸地形下，湍流较小，一般小于0.12;重叠连峦、陡峭、植被丰富的高山地形下，强风速段湍流呈现“上翘”的特征，15m/s湍流强度特征值较大在0.16-0.18之间，特殊条件下，湍流甚至超过A类标准。青海地区，地形平坦，地表粗糙度小，湍流小，一般小于0.1。
 
　　(4)云贵高原及青海地区，受大气候背景及青藏高原影响，风向高度集中，有利于风能资源的充分利用。
 
　　(5)高海拔地区特殊的气候条件，对风电机组的正常运行带来很大的不确定性，增加了风电开发和运行风险。

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图16 2月份风场运行期“阵风”分布时段示意图

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图17 2月份风场运行期短时风俗变化示意图

 

 
关键词：风能资源 高海拔风电

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