基于WAsP的风电场风能资源评估的应用及分析.pdf

新能源及工艺

基于WAsP的风电场风能资源评估的应用及分析

韩春福1,南明君2
(1.沈阳工程学院,辽宁沈阳110036;2.烟台发电厂,山东烟台264000)

摘要:介绍了风电场选址中风能资源评估的主要参数,介绍和分析了常用的风能资源评估软件的功能和特
点,基于工程实测数据用风资源评估软件WASP8.3分析和评估了相关风能要素。
关键词:风能;风电场;资源评估;数值模拟
中图分类号:TK89文献标识码:A文章编号:1004-3950(2009)04-0026-05

Applicationandanalysisofthewindresourceassessment
withtheWAsPsoftware
HANChun2fu1,NANMing2jun2
(1.ShenyangInstituteofEngineering,Liaoning110036,China;
2.YantaiPowerPlant,Yantai26400,China)
Abstract:Thewindresourceassessmentparametersofwindfarmwaspresented,thefunctionsandthecharacteristicsof
windresourceassessmentsoftwarewereintroducedandanalyzed,andtherelevantkeyfactorsofwindenergywereana2
lyzedandevaluatedwiththewindsourceassessmentsoftwareWASP8.3onthebasisoftheprojectdata.
Keywords:windenergy;windfarm;resourceassessment;numericalsimulation

(10min平均风速)、极大风速(瞬间最大风速)
0引言
等等。
我国《可再生能源法》于2006年1月1日起1.2风频
正式生效这表明我国开发可再生能源进入了一
,风频即风速频率分布,它是按相差1m/s的
个新的阶段。
间隔观察1年(1月或1天)内吹风总时数的百分
在各种新能源中,风能技术较为成熟,因此风比来计算的。风速频率分布一般以图形表示。
力发电得到了飞速发展我国各大电力集团都先
,1.3风切变指数
后涉足了该领域。由于风电场建设前期的风能资
在近地层中,风速随高度有显著的变化,造成
源的评估工作直接影响项目建设的经济性该项
,风在近地层中垂直变化的原因有动力因素和热力
工作的研究和具体实施也得到了更多的关注。目
因素,前者主要来源于地面的摩擦效应,即地面的
前,在风资源预测评估和风电场设计优化中,国内
粗糙度;后者主要表现与近地层大气垂直稳定度
外较常用的软件有丹麦Riso国家实验室研制的
的关系。假设大气层结为中性时,乱流将完全依
WAsP软件、英国ReSoft公司推出的WindFarm
靠动力原因来发展,这时风速随高度变化服从普
软件、美国TrueWindSolutions公司的Me-soMap
朗特经验公式,经推导后可以得出幂定律公式:
和SiteWind风能资源评估系统等。α
Zn
Vn=V1
[1-3]
1描述风能资源的主要参数Z1

式中:Vn—Zn高度处风速,m/s;V1—Z1高度处风
1.1风速VZ
速,m/s;α—风切变指数,α=lgn/lgn
风速指月平均风速、年平均风速、最大风速V1Z1

收稿日期:2009-04-15
作者简介:韩春福(1973-),男,黑龙江牡丹江人,讲师,硕士,主要从事风力发电、热能工程及流体机械研究。

-瑐瑦-
新能源及工艺

1.4风能0.03);(2)适用范围在100km2,仅适用于对小范
1.4.1风能密度围风资源的调查。
风能密度是指垂直穿过单位截面的流动空气2.1.2KAMM与WAsP模式
所具有的动能,单位为W/m2,其计算公式如下:20世纪90年代后期,Riso实验室发展了将

13中尺度数值模式KAMM与WAsP模式相结合的
W=ρv
2区域风能资源评估方法,利用网格尺度为2～5
3
式中:ρ为空气密度,kg/m;v为风速,m/s。km的中尺度KAMM模式输出结果驱动WAsP,从
1.4.2平均风能密度而得到具有较高分辨率的风资源分布图。
由于风速是变化的,风能密度的大小也随时2.2WAsP的主要功能
间变化,一定时间周期(例如1年)内风能密度的WAsP是较为理想的风力气象预报、风力发
平均值称为平均风能密度,计算公式如下:电机和风电场产能预报的PC平台应用工具,它
T
113是行业标准的风力评估软件,现已成为基于PC
W=ρvtdt
0∫
T2的风力资源评估软件的标准。可以在Windows
有效风能密度