5 风能资源
5.1 风能资源测量要求
5.1.1 海上风力发电场应设置测风塔。测风塔位置及数量应根据风电场地理位置、场区范围及其周边影响因素综合确定,宜兼顾风电场运行阶段的观测要求。
5.1.2 潮间带和潮下带滩涂风电场测风塔沿垂直海岸线的控制距离不宜超过5km,其他海上风力发电场不宜超过10km。
5.1.3 测风塔位置应避开桥梁、海上钻井平台、海岛等障碍物,与障碍物的距离应大于30倍障碍物的高度。
5.1.4 测量参数应包括风速、风向、温度、大气压、湿度,并应符合现行国家标准《风电场风能资源测量方法》GB/T 18709和现行行业标准《海上风电场风能资源测量及海洋水文观测规范》NB/T 31029的相关规定。遥测型测风宜增加测量信噪比参数。
5.1.5 测量仪器选择及安装应符合下列规定:
1 宜采用接触型传感器型测量仪器。
2 遥测型应满足精度、稳定性和可靠性的要求。遥测型测量仪器水平风速精度应为±0.1m/s,风向精度应为±2°,数据采样率应小于3s,观测盲区不宜大于40 m。
3 接触型传感器应设置2套独立的风速、风向传感器。
4 支臂朝向应依据当地冬、夏季风的主导风向设计。
5 温度传感器宜安装在预选轮毂高度处。
6 风速传感器的测量范围宜为0m/s~70m/s。
7 受热带气旋影响海域宜在预选轮毂高度附近范围增加三维超声风速仪。
8 除本条有明确规定外,尚应符合现行国家标准《风电场风能资源测量方法》GB/T 18709和现行行业标准《海上风电场风能资源测量及海洋水文观测规范》NB/T 31029的相关规定。
5.1.6 测量数据收集应符合下列规定:
1 现场测量应连续进行,不应少于1年;
2 测量有效数据完整率不应小于90%,有效数据完整率计算方法应符合现行国家标准《风电场风能资源评估方法》GB/T 18710的规定。
5.2 测风数据处理
5.2.1 测风数据应进行完整性及合理性检验,检验方法及参考值应符合现行国家标准《风电场风能资源评估方法》GB/T 18710的相关规定。
5.2.2 对不合理及缺测数据,应按下列要求进行处理:
1 参证数据应首先选择与缺测数据同塔的其他观测层数据;当不具备条件时,应选择缺测点区域地形特征相似及层高相近的其他观测点数据。
2 测风塔同一高度设置的两套风速数据应进行塔影影响分析。
3 冰冻时段数据应进行分析处理,不应直接删除。
5.3 风能资源特征值计算
5.3.1 风能资源特征值应根据海上风力发电场场址范围内各测风塔位置、仪器配置及测风数据成果质量等进行计算。
5.3.2 计算内容应包括各测风塔各观测高度整年和逐月的平均风速、风功率密度及湍流强度值,并应计算各测风塔年有效数据完整率、风切变指数、空气密度、风向频率和风能密度方向分布以及威布尔分布参数等。计算方法应符合现行国家标准《风电场风能资源评估方法》GB/T 18710的规定。
5.4 代表年分析
5.4.1 多年代表性分析应根据海上风力发电场周边长期测站的基本情况,选定具有代表性的参证站。
5.4.2 现场测风塔实测数据在长时间序列中的代表性应根据选定参证站测风资料进行分析和修正。
5.5 风能资源空间代表性分析
5.5.1 测风塔对海上风力发电场风能资源的代表性应根据测风数据分析成果,结合风电场地理位置和场址范围等因素进行分析。
5.5.2 分析应包括测风塔风速、风向、风切变、湍流强度水平、风功率密度随高度的变化。
5.6 风能资源评估
5.6.1 风能资源评估所需要的各项参数应采用代表性测风塔订正后的数据进行分析计算,计算内容包括轮毂高度整年、各月的平均风速和风功率密度,风功率密度等级,风速频率分布和风能频率分布,风向频率和风能密度方向分布,风切变指数和湍流强度等,并绘制各种风况参数图表。计算方法应符合现行国家标准《风电场风能资源评估方法》GB/T 18710的相关规定。
5.6.2 风功率密度应根据风速、风速频率分布、空气密度等进行分级。
5.7 最大风速
5.7.1 最大风速计算应符合下列规定:
1 测风期间大风过程应进行风速、风向、湍流和风切变等参数计算;
2 参证站历年最大风速系列应进行一致性分析;
3 参证站和测风塔大风过程相关关系应根据测风塔实测大风过程进行统计,并宜直接相关到预装轮毂高度;
4 参证站50年一遇最大风速宜根据参证站多年年最大风速,综合比较耿贝尔极值Ⅰ型和皮尔逊Ⅲ型频率分布函数计算结果确定;
5 50年一遇最大风速应在标准空气密度下计算。
5.7.2 热带气旋分析应符合下列规定:
1 应分析热带气旋移动路径、强度、影响时段、最大风速及变化特性,绘制热带气旋移动路径等示意图,并分析对海上风力发电场工程的影响。
2 受热带气旋影响严重的海域应进行热带气旋专题研究。研究内容应包括工程海域热带气旋路径、数量、登陆频次、影响范围等统计特征值,参证站观测环境分析和参证站重现期最大风速,场区范围不同高度重现期最大风速等。
5.8 风能资源评估不确定性分析
5.8.1 风能资源评估结果应进行不确定性分析,判断风能资源评估结果的可靠性。
5.8.2 风能资源评估的不确定性分析应包括风速测量、代表年分析、气候变化和风切变等。
5.8.3 不确定性概率分布宜采用标准正态分布函数,对风能资源评估不确定性因素进行分析,估算不同概率下的风资源评估结论。