风能资源

2-12风能资源2.1概况灌云县地处东经119°2′50″~119°52′9″，北纬34°11′45″~34°38′50″，位于江苏省东北部。东部濒临黄海，西部与宿迁市沭阳县及连云港市东海县为邻，南部隔新沂河与连云港市灌南县相邻，北部与连云港市海州、新浦两区接壤，隶属于连云港市，是国务院首批批准的对外开放县之一。灌云属暖温带季风性气候，年均气温15℃，年均降水量959.4毫米，年均日照总时数2456.2小时。本工程位于灌云县海域，风电场中心距离岸线约14km，风能资源较为丰富。根据风电场场址内测站推算风电场场址区域轮毂高度90m处代表年年平均风速约7.06m/s，具有较好的风资源开发前景。2.2气象2.2.1参考气象站基本情况华能灌云海上风电场300MW工程位于连云港市灌云县沿海区域，根据风电场区域的地理位置特点，距离风电场区域较近的气象站有燕尾港气象站和灌云气象站，其相对位置图如图2.2-1所示。其中燕尾港气象站距离测风塔12公里，灌云气象站距离测风塔约62公里。考虑到灌云气象站距离风电场距离较远，地表粗糙度变化较大，因此本次采用昀近的燕尾港气象站作为长期站进行分析。燕尾港气象站1973年4月1日建站，为国家一般气象站，位于北纬34°28′′，东经119°47′，观测场拔海高度4.6m，2004年1月1日起，由国家一般站变更为自动气象站。2005年1月1日观测场平移，拔海高度降至4.0m。气象站由灌云县专业气象部门设置和维护管理，有较长时间的风速、风向观测记录数据，其风速、风向数据按国家气象专业部门的严格规定进行采集，并有专业人员对每个数据进行检验和修正。其观测场位置和测风仪器高度变化情况见表2.2-1。燕尾港气象站主要气象要素见表2.2-2。2-2图2.2-1燕尾港气象站和灌云气象站与测风塔相对位置示意图表2.2-1气象站位置变迁及测风高度变化情况统计建站时间1973年4月1日经度119°47′E纬度34°28′N拔海高度1983—20044.6米2005至今4.0米地貌站点位于五灌河与灌河交汇入海口出。西依五灌河，北隔五灌河河与燕尾港镇相望，东临黄海，南望灌南。建筑物现状周围以一至二层低矮民居为主。测风仪器型号1983—2003EL型电接风向风速仪2004至今ZQZ—TF测风高度1983—200411.9米2005至今10.5米记录方式1983—2003人工自记2004至今自动观测      2-3表2.2-2气象站主要气象要素特征值项目单位指标气温平均气温℃14.4极端昀高℃38.3极端昀低℃-10.6湿度平均水汽压hPa14.5平均相对湿度％74降水量年平均降水量mm900.7蒸发量年平均蒸发量mm1552.8日照年平均日照时数h2389灾害性天气平均雷暴日数d22.8平均暴雨日数d3.8平均大风日数d24平均冰雹日数d0.1昀大积雪mm10平均龙卷日数d0低于-30.0℃时数h0 2.2.2参考气象站风能资源概况2.2.2.1年平均风速变化根据燕尾港气象站1981年～2013年的气象资料统计（见表2.2-3和图2.2-2），该站近30年年平均风速为4.09m/s，时段内风速呈逐渐减小的趋势，特别是2004年开始风速有显著减小，初步分析其原因，2004年气象站由人工记录改为自动观测。2-4表2.2-3气象站实测历年年平均风速（单位：m/s）年份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年平均19814.64.75.14.45.15.15.14.35.14.94.64.14.7619824.33.85.14.95.44.754.743.94.74.44.5819833.94.65.25.75.14.94.54.34.34.24.13.94.561984445.75.44.65.34.65.84.244.54.84.7419854.54.74.15.24.74.64.24.74.13.63.944.3619864.23.84.34.64.24.24.343.74.144.44.1519874.34.85.14.74.54.54.13.74.64.64.83.94.4719884.14.34.24.34.74.54.63.94.43.24.23.54.1619893.53.44.43.9443.8443.63.83.43.8219904.14.24.15.55.24.84.44.74.73.64.344.4719914.14.34.74.84.843.73.7443.94.54.2119923.54554.24.84.14.54.63.94.33.74.3019934.24.64.74.94.64.34.43.73.24.25.24.64.3819944.24.54.94.95.24.54.664.14.54.44.64.7019953.945.45.15.54.74.64.23.53.94.23.54.3819963.94.74.84.63.744.34.33.744.13.44.1319973.53.74.24.24.24.33.54.243.6443.9519984.44.44.44.54.64.843.23.53.33.93.64.0519993.844.6554.743.75.23.73.93.94.2920004.83.74.55.14.744.34.74.53.94.13.84.3420014.74.24.64.944.13.93.94.33.53.64.24.1620023.53.54.154.154.144.24.544.44.2020033.63.74.54.64.54.344.13.93.94.53.54.0920043.53.94.24.64.23.93.34.13.73.23.54.23.8620053.24.64.44.44.83.93.94.43.82.82.62.93.8120062.22.42.844.63.73.73.82.83.23.933.3420073.33.74.144.243.44.33.4333.43.6520084.13.23.94.33.83.93.53.23.52.63.13.93.5820093.33.543.633.53.33.932.94.233.4320103.74.24.84.54.13.63.43.73.43.33.54.13.8620113.33.53.843.93.62.93.23.82.63.63.13.4420122.83.63.943.23.83.44.42.92.63.43.73.4820132.93.54.44.23.63.43.33.62.63.43.33.13.44总计3.84.04.54.64.44.34.04.13.93.64.03.84.092-5图2.2-2气象站多年平均风速年际变化直方图 2.2.2.2风速月际变化燕尾港气象站多年月平均风速见表2.2-4，平均风速变化见图2.2-3。由图表可见，气象站多年平均风速为4.09m/s，春季风速较大，秋季风速较小。全年大风月为4月（4.63m/s），小风月为10月（3.64m/s）。气象站2013年1月～2013年12月各月平均风速见表2.2-3，平均风速变化见图2.2-3。由图表可见，其风速分布规律与多年情况基本相一致，测风年平均风速为3.44m/s，春季风速较大，秋季风速较小。全年大风月为3月（4.4m/s），小风月为9月（2.6m/s）。气象站多年月平均风速变化见表2.2-4和图2.2-3。表2.2-4气象站多年月平均风速（m/s）月份123456789101112年平均风速长系列3.823.994.484.634.424.284.014.153.93.643.973.834.09测风年2.93.54.44.23.63.43.33.62.63.43.33.13.442-6 图2.2-3气象站多年逐月平均风速年变化柱状图 2.2.2.3风向频率气象站多年平均风向频率、风向风能玫瑰图见表2.2-4和图2.2-4，气象站多年平均为NNE、ENE方向，测风年主导风向均为NNE、ENE、SW方向，多年跟测风年主导风向总体一致，略有差异。表2.2-4气象站长系列风向频率表（统计时段1981-2013）风向NNNENEENEEESESESSE累年7%10%6%9%7%7%7%8%测风年6%8%4%8%8%5%6%7%风向SSSWSWWS测风年6%7%9%3%5%3%2%4%注：多年静风占3%，测风年静风占6%。 图2.2-4气象站多年平均风向频率玫瑰图2-72.3风电场现场测风数据分析2.3.1风电场测风概况本风电场内于2012年12月初设立有一座测风塔，该测风塔于2012年12月10日开始正常测风，于2014年12月测风设备开始出现故障，及至2015年5月彻底损坏。该塔测风至今已收集到近2年的实测测风数据序列（2012年12月~2014年11月）。该测风塔塔高为100m，安装3073#（主）和3074#（辅）两套测风设备。测风塔安装的测风设备均为美国NRG公司Symphonie型，分别记录各参数的10分钟平均值、昀大值、昀小值、标准偏差。根据收集到数据，本次选用2013年1月~2014年11月的测风时段进行风电场风资源分析。本风电场测风塔基本情况见表2.3-1，测风塔位置见图2.3-1，测风塔现场照片见图2.3-1a和图2.3-1b。根据3073#和3074#两套测风设备的安装报告，3073#测风塔安装在测风塔E方向，3074#测风塔安装在测风塔W方向，仪器均已经过标定，满足测风的要求。另外，经现场调查，场址区附近东南方向存在一处陆上测风塔，该塔于2008年开始测风至今。本次采用海上测风塔进行场址区域风资源数据分析，陆上测风塔作为海上测风塔的填补和验证。表2.3-1连云港灌云海上风电场测风塔基本情况表测风设备编号#3073#3074海拔高度（m）00经度E11946.750'E11946.750'纬度N03434.750'N03434.750'风速高度20m/50m/70m/80m/90m/100m20m/50m/70m/80m/90m/100m风向高度20m/80m/100m20m/80m/100m气温气压气温20m、气压20m气温20m、气压20m测风时段2012.12.10-2014.11.302012.12.10-2014.11.30图2.3-1图2.3测风塔3-1a测2-8塔与风电场测风塔现场场相对位场照片（远置示意图远景）图  2-9 图2.3-1b测风塔现场照片（近景） 2.3.2代表性分析本海上风电场场址附近测风塔，其中海上测风塔位于场区南侧边界上，距离场址内昀远风机机位约9.5km，另一座陆上测风塔位于陆上鱼塘埂上，距离风电场中心距离约30km。在本风电场模拟计算中，通过现场调查和对软件中粗糙度等参数的设置，建立的流场模型能较好地反应风速的衰减过程，表明风速由海上向陆上逐渐衰减，其中海上衰减较慢，到陆上后衰减较快。因此，本工程以海上测风塔观测的测风数据为基础，分析评估本风电场风能资源状况。建议下阶段结合风电场风功率预测，在场址北侧树立测风塔，进一步完善本风电场风能资源分析评估。2.3.3测风数据验证为保证风资源分析的可靠性和合理性，按照《风电场风能资源评估方法》（GB/T18710-2002）的要求，对灌云海上测风塔实测数据进行验证。2-102.3.3.1数据检验（1）完整性检验本次对海上测风塔3073#和3074#两套测风设备2013年1月~2014年11月实测测风数据进行完整性检验，其结果见表2.3-2和表2.3-3。经分析，测风塔3073#测风设备各高度除2013年8月完整率较低外，其余各月均只有少量零星数据缺测，全测风时段数据完整率97%，满足完整率要求；测风塔3074#测风设备各高度除2013年8月完整率较低外，其余各月均只有少量零星数据缺测，全测风时段数据完整率98%，满足完整率